Tarkempia ja tehokkaampia memristoreita

Vasemmalla: yksinkertainen esitys pienestä osasta aivoja: neuronit vastaanottavat, käsittelevät ja lähettävät signaaleja synapsien kautta. Oikealla: ristikkorakenne, joka on mahdollinen arkkitehtuuri siitä, miten tämä voitaisiin toteuttaa laitteilla. Memristorit, kuten aivojen synapsit, voivat muuttaa johtokykyään niin, että yhteyksiä voidaan heikentää ja vahvistaa.

Memristorit ovat aivojen synapseja matkivia resistanssipiirejä, jotka muistavat muutettavissa olevan tilansa.

Nykyinen memristoritekniikka kärsii suuresta vaihtelusta signaalien tallentamisessa ja luennassa eri piirien yli sekä erityyppisille memristoreille että saman memristorin eri ajoille.

University of Southern Californian kehittämä uusi rinnakkainen käsittelymenetelmä lupaa tehostaa keinotekoisten synapsien tehokkuutta ja tarkkuutta tekemällä memristoreista atomin ohuita.

Tutkijoiden binäärinen memristori on rakennettu atomisen ohuista boorinitridin filamenteista. Kun niitä asetetaan useita rinnakkain niin näin saavutettiin jopa viisinkertainen tarkkuus. Perusrakenteiden alle nanometrien mitoilla saavutettiin 10 000 -kertainen energiatehokkuus kuin tällä hetkellä käytettävissä olevissa memristoreissa.

Sanchez sanoi, että ryhmä jatkaa edelleen esittämään yhdistesynapsien potentiaalia osoittamalla niiden käytön monimutkaisten tehtävien, kuten kuvan ja kuvion tunnistuksen, suorittamiseksi.

Groningein yliopistossa aihetta tutkittiin niobiumilla seostetusta strontiumtitanaatista valmistetuilla memristoreilla. Mittauksen osoittivat, että resistanssisuhde vähintään 1000 on toteutettavissa.

Tutkijat olivat erityisen kiinnostuneita myös resistenssitilojen ajallisuudesta. Huomattiin, että resistanssin asettamien pulssien kesto määrittäisi kuinka kauan "muisti" kesti. Tämä voi olla välillä 1-4 tuntia pulsseille, jotka kestävät sekunnin ja kahden minuutin välillä. Lisäksi havaittiin, että sadankaan kytkentäjakson jälkeen materiaali ei osoittanut merkkejä heikkenemisestä.

Aiheesta aiemmin:

Ioninen musta laatikko

Memristorista tehokas kytkin

Memristorit lääketieteen avuksi