Созданы логические элементы на основе нейристоров, изготовленных из двумерных материалов

Нейристор

Отдельные нейроны человеческого мозга с высокой скоростью и эффективностью могут выполнять так называемые логические операции. Вычислительные системы, которые подражают работе биологических нейронов, так называемые нейроморфные системы могут выполнять подобные операции при помощи нескольких электронных узлов, соединенных в схему логического элемента. Не так давно исследователи из Фуданьского университета и китайской Академии наук закончили разработку электронных аналогов нейронов — нейристоры, элементы структуры которых изготовлены из двумерных плоских материалов. И такие нейристоры уже сейчас способны выполнять логические операции OR, AND, XNOR и XOR без потребности в дополнительных устройствах.

«Наши нейристоры построены по схеме с двойным управляющим электродом, затвором, а в качестве канала используется двумерный материал» — пишут исследователи, — «Используя полупроводники n-, p-типа и их комбинацию, мы можем реализовать выполнение нейристором любой логической операции. Поэтому один нейристор уже можно рассматривать как отдельный логический элемент».

Для проверки работоспособности ученые изготовили нейристоры двух типов — из диселенида вольфрама (WSe2) и дисульфида молибдена (MoS2), а структура этих нейристоров была предназначена для выполнения операций суммировании и проверки четности. При этом, ученые получили 78-процентную экономию площади кристалла по сравнению с площадью, занимаемую традиционным логическим элементом, выполняющим такую же функцию.

Выполнение логических операций

После этого ученые создали искусственную нейронную сеть на базе трехмерной структуры их элементов XNOR. Эта сеть показала производительность на уровне 622.35 тера-операций в секунду за ватт и потребление энергии 7.31 мВт на один элемент.

Такие показатели говорят о том, что такие нейристоры и логические элементы могут стать основой нейроморфных процессоров следующего поколения, которые будут иметь весьма скромные габариты при очень высоком быстродействии и эффективности. А в самом ближайшем времени китайские ученые планируют включить в состав нейристора элемент памяти, состояние которого будет переключать полярность нейристора, что позволит программировать устройство для выполнения различных логических операций.

Ключевые слова:
Нейристор, Двумерный, Материал, Логический, Элемент, Нейроморфный, Процессор

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Ученые создали базовые логические элементы из бактерий и ДНК.
  • Живые клетки научились выполнять логические и арифметические операции.
  • Исследователи создали электронный логический элемент, состоящий из единстве …
  • Ученые превратили живые клетки в компьютеры, используя белковые логические …
  • Создан новый базовый блок для квантового компьютера, работающий в 200 раз б …
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Найден новый 2D-материал, являющийся превосходной защитой от электромагнитных помех
    Благодаря широкому распространению ряда технологий, таких, как радио, телевидение, сотовая связь, Wi-Fi и Bluetooth, все окружающее нас пространство буквально пронизано радиоволнами. Эти радиосигналы обеспечивают ...
    Инженеры воссоздали первый ламповый триггер ко дню 100-летия с момента появления этого устройства
    Большинству инженеров и специалистов в области электроники хорошо известны имена Ли де Фореста (Lee de Forest), изобретателя первой вакуумной лампы-усилителя, или имена Джона Бардина ...
    Крошечные и невероятно яркие — ученые создали новый тип наноразмерных светодиодов
    Группа исследователей, возглавляемая учеными из американского Национального института стандартов и технологий (NIST), создала светодиодный источник света совершенно нового типа. Эти крошечные светодиоды демонстрирую невероятно ...
    Летающий микрочип — самый маленький летательный аппарат, созданный людьми на сегодняшний день
    Инженеры и ученые из Северо-Западного университета Northwestern University снабдили микрочипы совершенно новой для них способностью - способностью самостоятельно летать в воздухе. Конструкция таких летающих ...
    Создан интерфейс, позволяющий соединить напрямую сверхпроводники и полупроводники
    В настоящее время при создании квантовых, нейроморфных и прочих подобных систем достаточно широко используются сверхпроводники, материалы, имеющие нулевое электрическое сопротивление при низких температурах. Но, ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика