Ingenjörer från University of Illinois i Urbana-Champaign integrerade elektrokemiskt direktminne
Forskare brukade skapa minnematerial kompatibla med moderna halvledarteknologier (CMOS): volframoxid för gate och kanal, zirkoniumoxid för elektrolyten och protoner som mobila joner. Detta gjorde det möjligt att integrera enheten i standardmikroelektronik.
ECRAM tillverkningsprocess. Bild: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
ECRAM är en minnescell eller enhet somanvänder samma utrymme för att lagra data och datorer. Denna anpassade arkitektur eliminerar energikostnaden för att överföra data mellan minne och processor, vilket gör att dataintensiva operationer kan utföras mycket snabbt och effektivt.
Elektrokemiskt minne kodar informationgenom att flytta mobila joner mellan grinden och kanalen. Elektriska pulser som appliceras på grindterminalen introducerar antingen joner i kanalen eller drar ut dem, den resulterande förändringen i kanalens elektriska ledningsförmåga behåller information. Den avläses genom att mäta den elektriska strömmen som flyter genom kanalen. Elektrolyten mellan grinden och kanalen förhindrar oönskat jonflöde, vilket gör att minnet kan arbeta i ett icke-flyktigt läge.
Elektrokemisk minneskrets. Bilder: Jinsong Cui et al., Nature Electronics
Forskare har visat attenheten uppvisade höga växlingshastigheter, klarade över 100 miljoner läs- och skrivcykler och var mycket effektivare än standardminnesteknik. Samtidigt håller kanalen pålitligt joner i timmar, vilket är tillräckligt för att träna de flesta djupa neurala nätverk. Eftersom materialen är kompatibla med mikrotillverkningstekniker kan enheter skalas ner till mikro- och nanostorlekar, vilket möjliggör hög densitet och processorkraft.
Läs mer:
Nyckelteorin om kvantfysik har äntligen bevisats. Main
Biologer upptäcker hur cancerceller undviker immunförsvaret
Hittade ett sätt att sänka blodsockret utan insulininjektioner
Omslag: ECRAM-array. Bild: Grainger College of Engineering vid University of Illinois Urbana-Champaign