Inžinieri z University of Illinois v Urbana-Champaign integrovali elektrochemickú pamäť s náhodným prístupom
Výskumníci používali na vytváranie pamätemateriály kompatibilné s modernými polovodičovými technológiami (CMOS): oxid wolfrámu pre bránu a kanál, oxid zirkónia pre elektrolyt a protóny ako mobilné ióny. To umožnilo integráciu zariadenia do štandardnej mikroelektroniky.
Výrobný proces ECRAM. Obrázok: Jinsong Cui a kol., Nature Electronics
ECRAM je pamäťová bunka alebo zariadenie, ktorévyužíva rovnaký priestor na ukladanie údajov a výpočtovú techniku. Táto vlastná architektúra eliminuje energetické náklady na prenos dát medzi pamäťou a procesorom, čo umožňuje veľmi rýchle a efektívne vykonávanie dátovo náročných operácií.
Elektrochemická pamäť kóduje informáciepohybom mobilných iónov medzi bránou a kanálom. Elektrické impulzy aplikované na svorku brány buď zavádzajú ióny do kanála alebo ich vyťahujú, výsledná zmena v elektrickej vodivosti kanála uchováva informácie. Odčítava sa meraním elektrického prúdu pretekajúceho kanálom. Elektrolyt medzi bránou a kanálom zabraňuje nežiaducemu toku iónov, čo umožňuje, aby pamäť pracovala v energeticky nezávislej prevádzke.
Elektrochemický pamäťový obvod. Obrázky: Jinsong Cui a kol., Nature Electronics
Výskumníci ukázali, žezariadenie preukázalo vysoké rýchlosti prepínania, vydržalo viac ako 100 miliónov cyklov čítania a zápisu a bolo oveľa efektívnejšie ako štandardná pamäťová technológia. Kanál zároveň spoľahlivo drží ióny celé hodiny, čo stačí na trénovanie väčšiny hlbokých neurónových sietí. Pretože materiály sú kompatibilné s technológiami mikrovýroby, zariadenia možno zmenšiť na mikro a nano veľkosti, čo umožňuje vysokú hustotu a výkon spracovania.
Čítaj viac:
Kľúčová teória kvantovej fyziky bola konečne dokázaná. Hlavná
Biológovia zisťujú, ako rakovinové bunky unikajú imunitnému systému
Našiel spôsob, ako znížiť hladinu cukru v krvi bez inzulínových injekcií
Kryt: pole ECRAM. Obrázok: Grainger College of Engineering na University of Illinois Urbana-Champaign