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美大學研製出可模擬神經元的憶阻器

據TOP500官網報導, 美國西北大學一研究小組開發出一款名為“MemTransistor”的新型設備, 集成了憶阻器和電晶體兩者的特性, 同時也支援多個終端, 其工作原理類似於生物神經元, 將記憶體和處理功能結合在一個結構中, 可成為先進的神經形態電腦的基本電路元件。

來自西北大學麥考密克工程學院負責該研究團隊的馬克·何薩姆(Mark Hersam)教授說:“電腦有單獨的處理和記憶存儲單元, 而大腦使用神經元來執行這兩種功能。 與數位電腦相比, 神經網路可以實現複雜的計算, 並且能耗顯著降低。 ”

MemTransistor由二硫化鉬(MoS2)製成, 這些二硫化鉬放置在二維薄片中並形成“晶粒”(薄片內允許控制電阻的有序區域)。

由於MoS2是原子級薄的, 容易受到施加電場的影響, 該屬性使研究人員能夠製造一個電晶體。 憶阻器特性源於材料中缺陷的相對可移動, 特別是晶粒邊界存在的情況下。

MemTransistor的開發始於2015年, 當時研究人員創建了三端憶阻器, 這本身就是對傳統憶阻器雙端設計的改進。 額外終端的存在為憶阻器應用於更複雜的電子電路和系統(如神經形態計算)鋪平了道路。 在最新的設計中, 西北大學研究人員能夠將二硫化鉬放在連續薄膜中, 從而能夠在晶圓上創建許多器件。 然後, 他們增加了額外的電觸點, 產生了一個七終端設備, 其中一個終端控制其他六個終端的電流。

何薩姆教授強調了多重連接的力量, 並將比作神經元中的多個突觸。 神經元可以有成千上萬的類似連接, 現有的多個連接為創建類似神經網路提供了基礎。

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