시냅스

케임브리지 대학교, 린셰핑 대학교, 퍼듀 대학교, 런던 대학교, 버팔로 대학교, 로스 알라모스 국립 연구소의 연구원들은 산화 하프늄을 기반으로 하는 컴퓨터 메모리에 대한 새로운 접근 방식을 제시했으며 두 성능 모두를 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 그리고 효율성.

"대부분 에너지 수요의 폭발적인 증가는 현재 컴퓨터 메모리 기술의 단점 때문입니다."라고 인터넷 및 기타 통신 네트워크를 구동하는 컴퓨터가 성장하여 전체 메모리의 거의 3분의 1을 소비하게 될 것이라고 예측한 제1저자 Markus Hellenbrand 박사는 주장합니다. 향후 10년간 세계 에너지 공급량. "기존 컴퓨팅에서는 한쪽에는 메모리가 있고 다른 쪽에는 처리가 있으며, 데이터가 둘 사이에서 다시 섞이기 때문에 에너지와 시간이 모두 소요됩니다."

연구진은 이 문제를 해결하려면 메모리 작동 방식을 재고해야 하며 가능한 접근 방식 중 하나를 강조하기 위해 바륨이 도핑된 산화 하프늄을 기반으로 한 프로토타입 메모리 장치를 구축하기 시작했다고 말합니다. 데이터가 명확하게 구분된 0과 1로 표시되는 기존 메모리와 달리 팀의 프로토타입은 정보를 연속적인 값 범위로 저장하여 밀도, 속도 및 효율성을 높이는 일종의 저항성 메모리입니다. Hellenbrand는 "연속 범위를 기반으로 하는 일반적인 USB 스틱은 예를 들어 10배에서 100배 더 많은 정보를 저장할 수 있을 것"이라고 주장합니다.

이 장치는 하프늄 산화물 평면에서 수직 브리지가 생성되어 전자가 흐를 수 있는 고도로 구조화된 고속도로를 생성하는 덕분에 작동합니다. 반면 브리지되지 않은 하프늄 산화물은 구조화되지 않은 상태에 있어 전자의 흐름을 차단합니다. 브리지가 장치 접점과 만나는 에너지 장벽의 높이를 제어함으로써 연구원의 프로토타입은 연속적인 값을 저장할 수 있습니다.

"이러한 물질의 정말 흥미로운 점은 뇌의 시냅스처럼 작동할 수 있다는 것입니다."라고 Hellenbrand는 덧붙입니다. "그들은 우리의 두뇌처럼 같은 장소에 정보를 저장하고 처리할 수 있어 빠르게 성장하는 AI 및 기계 학습 분야에 매우 유망합니다."

팀의 작업은 공개 액세스 조건으로 Science Advances 저널에 게재되었습니다. 이 기술에 대한 특허는 캠브리지 대학의 상용화 부서에 제출되었습니다.