Оригинал материала: https://3dnews.ru/1012958

В MIT придумали самый лучший в мире мемристор

Исследователи из Массачусетского технологического института создали то, что они назвали «мозг на кристалле». На кусочке кремния размерами меньше конфетти поместились десятки тысяч искусственных синапсов мозга ― мемристоров. «Мозг на кристалле» запомнил и многократно воспроизвёл монохромное изображения щита Капитана Америка. То ли ещё будет!

«Мозг на кристалле» MIT (десятки тысяч искусственных синапсов на 1-мм куске кремения)

«Мозг на кристалле» MIT (десятки тысяч искусственных синапсов на 1-мм куске кремния)

Но прежде немного истории. Широко о мемристоре заговорили в 2010 году, когда компания HP заявила о возможности выпускать массивы памяти на мемристорах промышленным способом. Ранее мемристор считался гипотетически возможным четвёртым электротехническим элементом в дополнение к конденсатору, резистору и катушке индуктивности.

Фактически мемристор ― это резистор с электронным образом управляемым и даже обратимым сопротивлением. Ещё проще ― это резистивная память. В каком-то смысле память 3D XPoint компании Intel ― это тоже мемристор. Это мы к тому, что мемристор не является чем-то исключительным. Обычно это два электрода, один из которых зачастую состоит из серебра, между которыми заключён слой аморфного кремния. При подаче напряжения на электроды между ними устанавливается проводящий ток канал (происходит насыщение ионами). Снятие напряжения не снижает насыщенность канала ионами, что ведёт к эффекту памяти. И таких состояний может быть множество, а не два, как 0 или 1 в случае обычных транзисторов.

В MIT заявили, что существующие модели мемристоров недостаточно эффективны для работы с малыми напряжениями (токами). Это означает, что есть проблемы с масштабированием технологии. Между тем, мемристор удобно использовать в качестве искусственного синапса. Он может передавать данные от одного искусственного нейрона к другому и запоминает не только сам факт передачи данных (служит памятью в двоичной системе), но также передаёт широкий диапазон значений сигнала, для чего в классической схемотехнике потребовалось бы несколько транзисторов.

Исследователи из MIT подобрали альтернативу популярному среди разработчиков мемристоров серебру. Вместо чистого серебра предложено использовать сплав меди и серебра. Медь легко «цепляется» к кремниевой подложке и даёт возможность улавливать даже слабейший поток ионов серебра от одного электрода ячейки мемристора к другому. Проведенные опыты с массивом из десятков тысяч искусственных синапсов на кусочке кремния со сторонами 1 мм показали, что мемристоры запоминают и могут многократно и с большей чёткостью воспроизводить изображения, которые на них записываются. Это открывает путь к карманной электронике с зачатками интеллекта, напоминающего человеческий.



Оригинал материала: https://3dnews.ru/1012958