science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Resistieve geheugencomponenten die de computerindustrie niet kan weerstaan

Wetenschappers van Yale, de Nationale Universiteit van Singapore, en de Indian Association for the Cultivation of Science hebben nieuwe memsistor-apparaten geproduceerd die 1 biljoen cycli meegaan. Krediet:Yale University

Maak plaats voor nieuwe memsistors. Voor jaren, de computerindustrie heeft gezocht naar geheugentechnologieën met een hoger uithoudingsvermogen, lagere kost, en een betere energie-efficiëntie dan commerciële flashgeheugens. Nutsvoorzieningen, een internationale samenwerking van wetenschappers heeft mogelijk veel van die uitdagingen opgelost met de ontdekking van dunne, moleculaire films die informatie kunnen opslaan.

Wetenschappers van Yale, de Nationale Universiteit van Singapore (NUS), en de Indian Association for the Cultivation of Science (IACS) hebben nieuwe "memsistor"-apparaten geproduceerd die 1 biljoen cycli meegaan - veel beter dan het uithoudingsvermogen van commerciële flashgeheugens voor computers. Een memsistor is een elektrische weerstandscomponent met geheugen; het kan de elektrische stroom in een circuit regelen, terwijl u zich het ladingsniveau herinnert dat er doorheen gaat.

De ontdekking wordt beschreven in een studie die op 23 oktober in de online editie van het tijdschrift is gepubliceerd Natuurmaterialen .

"Deze apparaten laten een groot potentieel zien voor toepassingen in de informatica, vooral in neuromorfe en logische circuits, " zei de scheikundeprofessor van Yale Victor Batista, een co-auteur van de studie en leider van een onderzoeksgroep met onder meer Yale-student Adam Matula en Yale-postdoctoraal student Svante Hedstrom. "Het begrip op moleculair niveau van deze apparaten die we hebben helpen genereren, is ongekend in een geheugenapparaat, en dit stelt ons in staat om ontwerpprincipes te creëren voor de volgende generatie apparaten."

Neuromorphic computing probeert de architectuur van het menselijk brein te simuleren. Het gaat om systemen met elektronische analoge circuits die neurale structuren in het centrale zenuwstelsel nabootsen.

Er is al veel onderzoek gedaan naar resistieve geheugenapparaten, vooral die gemaakt met anorganische materialen. Apparaten die organische materialen gebruiken, werden als te inconsistent en onstabiel beschouwd voor commercieel gebruik. Maar de nieuwe memsistoren die door Batista en zijn collega's zijn gemaakt, hebben een laag organisch, complex metaal dat een optie kan bieden die duurzaam en goedkoper te vervaardigen is.

Batista zei dat hoewel de ontdekking een groot potentieel heeft, er moet aanvullend onderzoek worden gedaan om meer te weten te komen over de informatie-opslageigenschappen van de nieuwe memsistoren. "Het meest verrassende hieraan is hoe een moleculaire film, gekweekt zonder veel controle van buitenaf, kan bijna al zijn moleculen herhaaldelijk in- en uitschakelen gedurende triljoenen cycli, " zei hij. "Zelfs als we dit terugschalen naar het nanometerregime, het fenomeen is nog steeds consistent. Deze moleculen zijn als elektronensponzen en wat we nog steeds niet begrijpen, is hoe de elektrische ladingen in evenwicht worden gehouden."