Monipuolistuvat transistorit

Tietokoneiden prosessorin ja muistin välisen vekslaamisen vähentämiseksi tutkijat kehittelevät erilaisia logic-in-memory -arkkitehtuureja.

Vaikka muutamat tähän mennessä ehdotetuista tällaisista arkkitehtuureista ovat saavuttaneet lupaavia tuloksia, useimmat olemassa olevat ratkaisut sisältävät käytännön rajoituksia.

Hunanin yliopiston tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uuden uudelleenkonfiguroitavan logiikka muistissa -arkkitehtuurin, joka perustuu kaksiulotteisien van der Waalsin heterorakenteeseen.

Kehitetty piirirakenne voi toimia sekä uudelleenkonfiguroitavana transistorina että uudelleenkonfiguroitavana haihtumattomana muistina kuin myös tuottaa uudelleenkonfiguroitavia logiikka muistissa -ominaisuuksia.

Laitteen arkkitehtuuri, jota kutsutaan osittaisen kelluvan portin kenttävaikutustransistoriksi (PFGFET), tarjoaa sekä varaukseneston että kentän ohjaus yksiköitä. Se valmistettiin käyttämällä grafeenia, joka toimii kelluvana porttina. Mukana on myös kuusikulmaista boorinitridiä (hBN) ja volframidiselenidia (WSe2).

Tutkijat toteuttivat arkkitehtuurillaan komplementaarisia metalli-oksidi-puolijohde-piirejä ja lineaarisia ja epälineaarisia logiikkaportteja, joissa on in situ -tallennus sekä tehokkaita puolisummainpiirejä.

Kiinalaisen Sun Yat-Sen Universityn tutkijat raportoivat transistorimallista, jonka elektrolyyttisen portin ionidynaamista kapasitanssia ohjaamalla transistorin toimintatiloja voidaan vaihtaa, mikä tarjoaa joustavia neuroverkkototeutuksia.

Jo aiemmin on osoitettu, että elektrolyyttisen portin transistorit voivat toimia kytkentäelementteinä, keinotekoisina synapseina ja muistijärjestelminä.

Sun Yat-Senin tutkivat ovat nyt osoittaneet, että näiden monitoimitransistoreiden avulla voidaan todella luoda neuroverkkoja, joiden toimintoja voidaan vieläpä vaihtaa perinteisten keinotekoisten neuroverkkojen, toistuvien neuroverkkojen ja piikittävien neuroverkkojen välillä.

Shanghaissa toimivan Fudan Universityn tutkijat ovat kehittäneet heterogeeniset komplementaariset kenttätransistorit, jotka perustuvat piihin ja molybdeenidisulfidiin

Komplementaariset kenttävaikutustransistorit – joissa on n-tyypin ja p-tyypin fetit pinottuina päällekkäin – voivat parantaa aluetehokkuutta integroiduissa piireissä. Mutta piirakenteisina ne kärsivät useista ongelmista, mukaan lukien vaikeudet tasapainottaa elektronien ja aukkojen liikkuvuutta.

Nyt Fudanin tutkijat ovat kehittäneet vastaavat fetit, jotka on valmistettu pii-eriste -tekniikalla ja n-tyypin fetit, jotka on valmistettu kaksiulotteisella molybdeenidisulfidilla. MoS2:n liikkuvuussovituksen ja usean portin modulaation avulla voidaan ratkaista täysin piipohjaisten järjestelmien liikkuvuuden yhteensopimattomuusongelma.

Aiheista aiemmin:

Uuden sukupolven tietokonepiiri

Monipuolisia orgaanisia transistoreita

Kaksiulotteiset lähempänä käytäntöä