Paremad memristorid ajulaadse andmetöötluse jaoks

Allikasõlm: 866850

TSUKUBA, Jaapan, 15. mai 2021 – (ACN Newswire) – Teadlased teevad arvutitele neuronilaadseid ühendusi, mis jäljendavad inimese aju juhuslikku teabe töötlemist, salvestamist ja meeldetuletamist, järjest paremini. Fei Zhuge Hiina Teaduste Akadeemiast ja kolleegid vaatasid ajakirjas Science and Technology of Advanced Materials nende "memristorite" disaini viimaseid arenguid.

Teadlased arendavad tehisintellekti jaoks arvutiriistvara, mis võimaldab juhuslikumalt ja samaaegselt teavet edastada ja salvestada, sarnaselt inimese ajule.

Arvutid rakendavad tehisintellekti programme, et meenutada varem õpitud teavet ja teha ennustusi. Need programmid on äärmiselt energia- ja ajakulukad: tavaliselt tuleb eraldi mälu- ja töötlemisüksuste vahel üle kanda suuri andmemahtusid. Selle probleemi lahendamiseks on teadlased välja töötanud arvutiriistvara, mis võimaldab juhuslikumalt ja samaaegselt teavet edastada ja salvestada, sarnaselt inimese ajule.

Nende "neuromorfsete" arvutite elektroonilised ahelad sisaldavad memristoreid, mis meenutavad neuronite vahelisi ristmikke, mida nimetatakse sünapsideks. Energia voolab läbi materjali ühelt elektroodilt teisele, sarnaselt neuroniga, mis annab signaali läbi sünapsi järgmisele neuronile. Teadlased otsivad nüüd võimalusi selle vahematerjali paremaks häälestamiseks, et teabevoog oleks stabiilsem ja usaldusväärsem.

"Oksiidid on memristorites kõige laialdasemalt kasutatavad materjalid, " ütleb Zhuge. "Kuid oksiidmemristoritel on ebarahuldav stabiilsus ja töökindlus. Oksiidipõhised hübriidstruktuurid võivad seda tõhusalt parandada.

Memristorid on tavaliselt valmistatud kahe elektroodi vahele jäävast oksiidipõhisest materjalist. Teadlased saavad paremaid tulemusi, kui nad ühendavad elektroodide vahel kaks või enam kihti erinevatest oksiidipõhistest materjalidest. Kui elektrivool voolab läbi võrgu, kutsub see esile ioonide triivimise kihtides. Ioonide liikumine muudab lõpuks memristori takistust, mis on vajalik signaali saatmiseks või peatamiseks läbi ristmiku.

Memristoreid saab edasi häälestada, muutes elektroodide jaoks kasutatavaid ühendeid või reguleerides vahepealseid oksiidipõhiseid materjale. Zhuge ja tema meeskond arendavad praegu optoelektroonilisi neuromorfseid arvuteid, mis põhinevad optiliselt juhitavatel oksiidmemristoritel. Elektrooniliste memristoritega võrreldes eeldatakse fotoonilistel suuremat töökiirust ja väiksemat energiatarbimist. Neid saab kasutada suure andmetöötlusefektiivsusega järgmise põlvkonna kunstlike visuaalsete süsteemide ehitamiseks.

Lisateavet
Fei Zhuge
Hiina Teaduste Akadeemia
E-mail:

Teave teaduse ja tehnoloogia kohta Advanced Materials Journal (STAM)
Avatud juurdepääsuga ajakiri STAM avaldab silmapaistvaid uurimisartikleid materjaliteaduse kõigi aspektide kohta, sealhulgas funktsionaalseid ja struktuurseid materjale, teoreetilisi analüüse ja materjalide omadusi.

Dr Yoshikazu Shinohara
STAM-i kirjastuse direktor
E-mail:

Pressiteade, mida levitab ResearchSEA for Science and Technology of Advanced Materials.


Teema: Teadus- ja arendustegevus

Allikas: Täiustatud materjalide teadus ja tehnoloogia

Sektorid: Nanotehnoloogia

https://www.acnnewswire.com

Asia Corporate News Networkist

Autoriõigus © 2021 ACN Newswire. Kõik õigused kaitstud. Aasia ettevõtteuudiste võrgustiku osakond.

Allikas: http://www.acnnewswire.com/press-release/english/66672/

Ajatempel:

Veel alates ACN Newswire