МФТИ создал мемристор, хранящий данные почти 12 суток
Учёные МФТИ создали мемристор, способный имитировать работу биологических синапсов и хранить записанную информацию почти 12 суток. В предыдущих разработках состояние сохранялось лишь несколько секунд.
- Мемристор МФТИ хранит данные почти 12 суток вместо нескольких секунд у прежних версий.
- Ресурс устройства по числу циклов перезаписи вырос примерно в 20 раз.
- В новой конструкции металлические электроды заменили на полупроводниковые и подобрали толщину плёнки из гафния и циркония.
Учёные МФТИ разработали новую конструкцию мемристора — электронного компонента с памятью, который считается одним из базовых элементов будущих нейроморфных процессоров. Устройство имитирует работу биологических синапсов и значительно дольше сохраняет записанную информацию.
Мемристоры меняют сопротивление в зависимости от предыдущих электрических воздействий. Это позволяет им одновременно выполнять вычисления и хранить данные, что делает их перспективными для архитектур, работающих по принципам человеческого мозга. Однако у таких устройств остаётся проблема: приходится искать компромисс между скоростью обучения и продолжительностью хранения информации.
Что изменилось
Предыдущие разработки МФТИ могли воспроизводить поведение синапсов, но записанное состояние сохранялось лишь несколько секунд. Учёные связали это ограничение с дефектами на границе мемристора с полупроводником: возникающие там электрические поля заставляли материал возвращаться к исходному состоянию, из-за чего устройство фактически «забывало» информацию.
В новой конструкции исследователи заменили металлические электроды на полупроводниковые и подобрали оптимальную толщину плёнки на основе гафния и циркония. В результате мемристор удалось перевести в два условных режима — «ученика» и «архиватора». В первом он быстро меняет состояние, имитируя обучение синапса, во втором — длительно сохраняет полученную информацию.
Продолжительность хранения данных удалось увеличить с нескольких секунд почти до 12 суток. Одновременно ресурс устройства по количеству циклов перезаписи вырос примерно в 20 раз.
Зачем это нужно
Разработчики считают, что такие мемристоры могут стать основой более эффективных нейроморфных процессоров для искусственного интеллекта. В подобных системах хранение данных и вычисления выполняются непосредственно в одних и тех же элементах, что потенциально позволяет снизить энергопотребление и ускорить обработку информации.
В перспективе такая архитектура может приблизить вычислительные системы к некоторым принципам работы человеческого мозга, в котором обработка и хранение информации происходят внутри единой нейронной сети.
Что это значит для России
Разработка ведётся в МФТИ, поэтому технология создаётся внутри российской научной школы. О практическом применении и сроках появления коммерческих нейроморфных процессоров на основе нового мемристора в источнике не сообщается.
Вопросы и ответы
- Сколько теперь хранит данные мемристор МФТИ?
- Почти 12 суток — против нескольких секунд у предыдущих версий.
- Что такое мемристор?
- Электронный компонент, сопротивление которого меняется от предыдущих электрических воздействий, что позволяет совмещать вычисления и хранение данных.
- Для чего нужны такие мемристоры?
- Разработчики видят их основой нейроморфных процессоров для ИИ, где вычисления и память работают в одних элементах.
