Лого Сделано у нас
71

Российские ученые испытали новый материал для нейрокомпьютеров

Мемристивный чип в корпусе, размещенный в стандартном контактирующем устройстве (для тестирования параметров мемристивных наноструктур)

Ученые кафедры физики твердого тела и наносистем Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ в сотрудничестве со специалистами из Института физики твёрдого тела РАН, а также Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН предложили новые материалы, в которых может быть реализован биполярный эффект резистивных переключений. Эти материалы могут стать основой для разработки компьютера на основе мемристоров, которые не только хранят, но и обрабатывают информацию подобно нейронам мозга человека. Результаты опубликованы в журнале Materials Letters.

Исследования этого явления сегодня ведутся во всем мире, причем как в фундаментальной области науки, так и в свете прикладных задач: биполярный эффект резистивных переключений может быть использован для создания энергонезависимых двухтерминальных ячеек памяти, а также мемристора — четвертого фундаментального элемента электроники. Мемристоры могут стать основой для нового подхода к обработке информации, — так называемого мемкомпьютинга.

Мемкомпьютингом называют новый способ обработки информации, когда оперативная память и «долговременная» (жесткий диск) осуществляется одними и теми же элементами, — подобно нейронам головного мозга.

Эффект резистивных переключений проявляется в том, что под действием внешнего электрического поля проводимость материала может меняться на несколько порядков величины. Таким образом, реализуются два метастабильных состояния — высокорезистивное и низкорезистивное. Если характер переключения зависит от направления электрического поля, эффект называется биполярным. Сам физический механизм переключения зависит от типа материала — это может быть образование проводящих каналов за счет миграции ионов металла, формирование барьеров Шоттки, фазовые переходы металл-диэлектрик и другие.

В НИЯУ МИФИ ведут поиск новых материалов, в которых может быть реализован биполярный эффект резистивных переключений. Ранее было показано, что он наблюдается в системах с сильными электронными корреляциями, к ним относятся, например, материалы с колоссальным магнетосопротивлением, а также высокотемпературные сверхпроводники.

В результате научных исследований, ученые остановили свой выбор на эпитаксиальных пленках, которые образуются на поверхности монокристаллической подложки из титаната стронция (эпитаксия — это закономерное и упорядоченное нарастание одного кристаллического материала на другом). Ученые доказали возможность использования этих пленок для создания мемристоров для компьютеров нового поколения.

Доцент кафедры физики твердого тела и наносистем НИЯУ МИФИ Андрей Иванов

«Новизна нашей работы состоит в применении метода литографии, который позволяет разработать технологию миниатюризации элементов резистивной памяти», — прокомментировал доцент кафедры физики твердого тела и наносистем НИЯУ МИФИ Андрей Иванов.

  • 1
    von_gobelen von_gobelen
    01.09.1710:54:07

    Мало, что понял из написанного. Если опустить детали, то я правильно понимаю, что эта технология может повысить скорость ввода-вывода, а соответственно и работу компьютера, т.к. нужно будет меньше времени на обработку команд между ЦП-ПЗУ за счёт исключения ПЗУ в нынешнем виде и замены его по сути на ОЗУ?

    • 2
      чебурашка1974 чебурашка1974
      01.09.1711:13:34

      Эффект резистивных переключений проявляется в том, что под действием внешнего электрического поля проводимость материала может меняться на несколько порядков величины.

    • 0
      A S A S
      01.09.1719:42:53

      CPU не выполняет команды из ПЗУ.

      Все сначала перекладывается в RAM.

      В начале жизни только — первый адрес к которому он обращается — это ПЗУ. А дальше идут команды выгрузки приложения в RAM и работа идет оттуда.

      Точнее конечно можно написать такое приложение, которое за каждой инструкцией будет ходить в ROM — но так никто не делает.

      Я тоже не особо понял — но скорее всего это интересно с точки зрения энергонезависимости независимости контекста задач и кэша процессора, например.

      Отредактировано: Антон Смоленский~19:46 01.09.17
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,