Российские ученые создали модель для нового поколения памяти в нейроморфных компьютерах, принципы действия которых подобны механизмам работы мозга. Разработка позволит повысить эффективность проектирования устройств на основе мемристоров — элементов энергонезависимой резистивной памяти для компьютеров будущего. Статья опубликована в журнале Micromachines.
Сегодня популярная и недорогая кремниевая вычислительная техника подошла к пределам своих возможностей по компактности, быстродействию и надежности. Поэтому научные группы по всему миру ведут поиски новых более эффективных материалов и принципов работы компьютеров.
Одним из перспективных направлений этого поиска является разработка мемристоров — наноразмерных электрических элементов, которые способны изменять значение своего сопротивления под действием напряжения и «запоминать» это состояние. При этом для «хранения» заданного уровня сопротивления (резистивного состояния) такие устройства не потребляют энергию, что позволит создавать миниатюрные и энергонезависимые элементы, выполняющие функции как обработки, так и хранения информации.
«Разработанная схемотехническая модель описывает функционирование и характеристики пленочных структур на основе материалов, перспективных для создания мемристоров, с учетом вариабельности их основных параметров с целью повышения точности результатов моделирования и эффективности проектирования устройств, использующих мемристоры в качестве элементной базы, прежде всего нейроморфных вычислительных устройств, принципы функционирования которых подобны алгоритмам работы мозга», — рассказывает профессор СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Евгений Рындин.
Материалы и структуры мемристоров были синтезированы группой ученых ЛЭТИ. Соединения представляют собой нанослоевые композиции в виде последовательности слоев оксидов алюминия и титана, синтезированных методом атомно-слоевого осаждения. Они обеспечивают многоуровневую перестройку резистивного состояния в широком диапазоне величин.
В ходе экспериментов ученые измерили основные характеристики синтезированных структур и провели анализ протекающих в них физических процессов, что позволило разработать эквивалентную схему и соответствующую систему уравнений. Сейчас ученые ведут работу по интеграции модели мемристоров в библиотеки SPICE-моделей, широко используемые исследователями и разработчиками во всем мире.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
