Engenheiros da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign integraram RAM eletroquímica
Pesquisadores costumavam criar memóriamateriais compatíveis com tecnologias modernas de semicondutores (CMOS): óxido de tungstênio para o portão e canal, óxido de zircônio para o eletrólito e prótons como íons móveis. Isso tornou possível integrar o dispositivo à microeletrônica padrão.
Processo de fabricação ECRAM. Imagem: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
ECRAM é uma célula de memória ou dispositivo queusa o mesmo espaço para armazenar dados e computação. Essa arquitetura personalizada elimina o custo de energia da transferência de dados entre a memória e o processador, permitindo que operações com uso intensivo de dados sejam executadas com muita rapidez e eficiência.
A memória eletroquímica codifica as informaçõesmovendo íons móveis entre o portão e o canal. Os pulsos elétricos aplicados ao terminal do portão introduzem íons no canal ou os extraem, a mudança resultante na condutividade elétrica do canal retém as informações. É lido medindo a corrente elétrica que flui através do canal. O eletrólito entre o portão e o canal evita o fluxo indesejado de íons, permitindo que a memória opere em um modo não volátil.
Circuito de memória eletroquímica. Imagens: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Pesquisadores mostraram que oo dispositivo exibiu altas velocidades de comutação, resistiu a mais de 100 milhões de ciclos de leitura e gravação e foi muito mais eficiente do que a tecnologia de memória padrão. Ao mesmo tempo, o canal retém íons de forma confiável por horas, o que é suficiente para treinar as redes neurais mais profundas. Como os materiais são compatíveis com tecnologias de microfabricação, os dispositivos podem ser reduzidos para tamanhos micro e nano, permitindo alta densidade e poder de processamento.
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Cobertura: Matriz ECRAM. Imagem: Grainger College of Engineering da University of Illinois Urbana-Champaign