Новый чип для умных устройств

Российские ученые разработали нейроморфный чип, который умеет быстро обучаться и долго хранить данные. В его основе — мемристоры, элементы, меняющие сопротивление под напряжением и сохраняющие его после отключения питания.

Как это работает?

Обычно у мемристоров есть дилемма: либо быстрое обучение, либо надёжное хранение. Исследователи из России нашли решение. Они использовали слоистую структуру: металлический электрод, затем сегнетоэлектрическая пленка оксида гафния-циркония (Hf0.5Zr0.5O2) и полупроводниковый электрод из аморфного гидрогенизированного кремния (a-Si:H).

Вместо того, чтобы ток шёл по границам зёрен, как раньше, новая структура позволяет электронам лучше регулировать ток. Когда поляризация переключается, электроны у границы раздела медленнее экранируют её, что позволяет управлять током.

Режимы работы

Ключевая особенность нового мемристора — возможность переключаться между двумя режимами:

• "Ученик": быстро запоминает и забывает информацию, идеален для обучения.
• "Архиватор": надёжно хранит данные, обеспечивая долговременную память.

Это достигается за счёт управления длительностью импульса. Учёные добились того, что время хранения информации увеличилось с нескольких секунд до более чем 11,5 дней, а число циклов перезаписи выросло в 20 раз.

Применение

Такие чипы могут стать основой для искусственного интеллекта и нейросетей, которым нужны как быстрое обучение, так и надёжное хранение данных.

Источник: Время электроники