人工纳米流体突触可实现存内计算

科技日报
1303次浏览

瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央处理单元之间来回传输数据。这种低效的分离(冯诺依曼瓶颈)导致计算机能源成本不断上升。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

自20世纪70年代以来,研究人员一直致力于研究忆阻器。这是一种电子元件,可像突触一样计算和存储数据。但洛桑联邦理工学院工程学院纳米生物学实验室构建了一种依赖离子而不是电子的功能性纳米流体忆阻器件。这种器件更接近大脑节能的信息处理方式。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

电子忆阻器依靠电子和空穴来处理数字信息,而新开发的忆阻器可利用一系列不同的离子来处理。该器件在芯片上制造,方法是在氮化硅膜的中心创建一个纳米孔。研究人员添加了钯和石墨层来创建离子纳米通道。当电流流过芯片,离子通过通道并聚集在孔隙处时,芯片表面和石墨之间产生气泡。当石墨层被气泡迫使向上时,该器件变得更加导电,并将存储状态切换为“开启”。当负电压使各层重新接触,存储器则重置为“关闭”状态。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究人员表示,大脑中的离子通道在突触内经历了结构变化,根据离子流向中央毛孔的形状,该器件被称为高度不对称通道。团队成功地将两个高度不对称通道与一个电极连接起来,从而形成基于离子流的逻辑电路。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

只要将器件浸入含有离子的电解质水溶液中,通过改变离子,譬如钾、钠和钙,就会调整器件的内存,从而影响它从打开到关闭的方式以及它的内存量。这一手法非常新奇。研究人员接下来还可以将这一器件与水道连接起来,创建全液体回路。这样不但能构建内置冷却机制,水的使用还将促进生物相容性器件的开发。可以想见,这些器件在脑机接口和神经医学方面将具有非凡的应用。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央处理单元之间来回传输数据。这种低效的分离(冯诺依曼瓶颈)导致计算机能源成本不断上升。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

自20世纪70年代以来,研究人员一直致力于研究忆阻器。这是一种电子元件,可像突触一样计算和存储数据。但洛桑联邦理工学院工程学院纳米生物学实验室构建了一种依赖离子而不是电子的功能性纳米流体忆阻器件。这种器件更接近大脑节能的信息处理方式。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

电子忆阻器依靠电子和空穴来处理数字信息,而新开发的忆阻器可利用一系列不同的离子来处理。该器件在芯片上制造,方法是在氮化硅膜的中心创建一个纳米孔。研究人员添加了钯和石墨层来创建离子纳米通道。当电流流过芯片,离子通过通道并聚集在孔隙处时,芯片表面和石墨之间产生气泡。当石墨层被气泡迫使向上时,该器件变得更加导电,并将存储状态切换为“开启”。当负电压使各层重新接触,存储器则重置为“关闭”状态。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

研究人员表示,大脑中的离子通道在突触内经历了结构变化,根据离子流向中央毛孔的形状,该器件被称为高度不对称通道。团队成功地将两个高度不对称通道与一个电极连接起来,从而形成基于离子流的逻辑电路。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

只要将器件浸入含有离子的电解质水溶液中,通过改变离子,譬如钾、钠和钙,就会调整器件的内存,从而影响它从打开到关闭的方式以及它的内存量。这一手法非常新奇。研究人员接下来还可以将这一器件与水道连接起来,创建全液体回路。这样不但能构建内置冷却机制,水的使用还将促进生物相容性器件的开发。可以想见,这些器件在脑机接口和神经医学方面将具有非凡的应用。1OC速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-2-4091-0.html人工纳米流体突触可实现存内计算

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

将对标电动Macan 疑似揽胜星脉电动版谍照
近日,海外媒体曝光了一组疑似路虎揽胜星脉电动版谍照。新车将对标此前发布的保时捷电动版Macan,预计将搭载800V技术,或为7座布局。此外,此前捷豹路虎集团表示,将在2026年前推出4款电动车。  外观来看,新车预计会采用
专访全国政协常委宁吉喆:2024年我国物价有望回归正常水平,大力发展新质生产力会带来新机遇
21世纪经济报道记者 周潇枭 北京报道 3月5日,十四届全国人大二次会议在京开幕,
【财眼观两会】专访汽车流通协会郎学红:汽车以旧换新或撬动1000万辆市场增量
  中新经纬3月7日电 (宋亚芬)汽车消费等大宗消费一直是中国政府促进消费的工作重点,今年也不例外。2024年的政府工作报告提出要“稳定和扩大传统消费,鼓励和推动消费品以旧换新,提振智能网联新能源汽车、电子产品等大
何小鹏称新能源市场已进入淘汰赛:公司必须无短板才能成功!
3月10日消息,据媒体报道,小鹏汽车董事长兼总裁何小鹏,在全国两会期间发表了其对电动汽车行业未来变化的一些看法。何小鹏表示,中国新能源市场已经开始进入到淘汰赛,公司在技术、产品和用户认可度不断
专访全国人大代表、四川省工商联副主席王麒:建议加强法律监督,防止用刑事手段插手经济纠纷
21世纪经济报道记者 李果 北京报道全国人大代表、四川省工商联副主席王麒一直关注和关心民营经济发展。在2024年全国两会上,她就促进民营经济高质量发展提出了多条建议。在接受21世纪
全国人大代表陈慧:把贡柑“吃干榨尽”, 打造具有竞争力的广东农产品IP
南方财经全媒体见习记者林鹏 广州报道在全国两会广东代表团中,有一位被称为“贡柑妹妹”的代表陈慧,她是德庆县东璞生态农业有限公司的党支部书记、负责人,同时也是一位返乡创业大学生,

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣