Výzkumná studie identifikuje drobné materiální rozdíly a jejich důležitost …

Paměťová zařízení byla v posledních dvou desetiletích rozsáhle prozkoumána jak v akademické sféře, tak v průmyslu. Ačkoli byly původně navrženy jako energeticky nezávislé binární paměti s náhodným přístupem (RAM), jejich vlastnosti jsou výpočetní a analogové v paměti, ačkoli první výzkum byl proveden při hledání paměti s vyšší hustotou. Paměťová zařízení, která mohou pracovat při extrémně nízkém výkonu a chovat se podobně jako neurony v lidském mozku, jsou považována za velmi slibnou alternativu k nanoelektronickým prvkům v moderních počítačových čipech. Jülich Aachen Research Alliance (JARA) a německá technologická skupina Heraeus tvrdí, že přišli na to, jak ovládat vaše funkční chování.

Malé rozdíly v materiálu

Paměťová zařízení jsou rozsáhle zkoumána pro jejich výhodnou funkčnost a jejich příslib pro elektroniku. Velké společnosti jako IBM, HP, Intel a Samsung dnes zkoumají paměťové položky a zařízení, aby na trh přinesly nové počítače a úložná zařízení. Důležitá vlastnost, ne-li hlavní. Jejich schopnost přepnout z vysokého odporu na nízký odpor mezi memristory a naopak je také pravdivá. Teoreticky to znamená, že zařízení jsou přizpůsobitelná podobně jako synapse v našem vlastním nervovém systému. Dr. „Paměťové prvky jsou považovány za ideální kandidáty pro počítače inspirované neurologií, které jsou modelovány v mozku a mají velký zájem o hluboké učení a umělou inteligenci,“ říká Ilia Valov.

Malé rozdíly na úrovni materiálu Paměťová zařízení nyní díky výzkumu týmu mohou najít potenciál v širší škále aplikací. Zdůrazňuje „nejmenší rozdíly“ ve složení materiálu, které vytvářejí velké rozdíly v chování připomenovacího zařízení, pokud jde o účinnost a spolehlivost. Tyto rozdíly jsou tak malé, že si to vědci až dosud nevšimli.

Ze skupiny oxidů ve Forschungszentrum Jülich, kde byly provedeny experimenty týmu. Ilia Valov (vlevo). V pozadí Michael Lübben (uprostřed) a Prof. Rainer Waser (vpravo). Obrázek připsaný RWTH Aachen / Peter Windany

Selektivní řízení přepínání a neuromorfního chování

Tento výzkum vysvětluje, jak tyto malé rozdíly umožňují selektivně řídit změny a neuromorfní chování těchto vzpomínkových prvků, podobně jako doping polovodičů, a navrhovat velmi specifické memristické systémy. Toho je dosaženo přidáním nečistot, které umožňují kontrolu rozpustnosti a transportních vlastností tenké vrstvy oxidu přítomného v memristivních prvcích.Podle zjištění týmu je zde důležitým faktorem čistota vrstvy výměny oxidu. „V závislosti na tom, zda používáte materiál o čistotě 99,9999999% a přidáváte cizí atom k deseti milionům atomů čistého materiálu nebo ke sto atomům, se vlastnosti pamatujících prvků velmi liší,“ říká Valov. Mohou použít nápady svého týmu k metodickému vylepšování paměťových prvků a výběru pouze funkcí, které potřebují. Například vyšší dopingová koncentrace znamená, že jak kolísají příchozí napěťové impulsy, tím pomaleji se mění odpor pamatujících prvků a tím je tento odpor stabilnější. “To znamená, že jsme přišli se způsobem, jak navrhovat umělé typy synapsí s různou vzrušivostí,” vysvětluje Valov.