利用新型存储器阵列一步解线性方程组和特征向量
在大数据时代,人们要处理的数据呈爆发式增长,而很多数据处理本质是一个矩阵方程问题,如谷歌的网页排序(PageRank算法)、利用超级计算机模拟量子效应(解薛定谔方程)。随着摩尔定律的失效,以及由于冯诺依曼架构存储、计算分离的固有限制,想更快、更省地完成数据处理变得越来越难,而计算的时间和能耗效率在大数据时代显得尤为重要。 近年来,存内计算(in-memory computing)兴起,通过在存储单元内完成计算将显著提高计算效率。一个典型的存内计算例子是利用阻变存储器(或称忆阻器)的交叉阵列一步完成矩阵-向量乘法的运算,从而快速完成包括训练神经网络在内的大数据任务。然而,一步解矩阵方程,如线性方程组Ax = b,仍然是一个挑战。在我们最新的PNAS文章里,我们报道了利用交叉存储阵列,通过引入反馈电路,可以一步解线性方程组和矩阵的特征向量,进而实现一步解微分方程,包括傅里叶方程、薛定谔方程,和一步完成谷歌的网页排序。 对于解......阅读全文
利用新型存储器阵列一步解线性方程组和特征向量
在大数据时代,人们要处理的数据呈爆发式增长,而很多数据处理本质是一个矩阵方程问题,如谷歌的网页排序(PageRank算法)、利用超级计算机模拟量子效应(解薛定谔方程)。随着摩尔定律的失效,以及由于冯诺依曼架构存储、计算分离的固有限制,想更快、更省地完成数据处理变得越来越难,而计算的时间和能耗效率
“超级光盘”存储器问世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517834.shtm上海理工大学光子芯片研究院顾敏院士、中国科学院上海光学精密机械研究所阮昊研究员、上海理工大学光电信息与计算机工程学院文静教授等合作,在国际上首次利用双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技
什么是微阵列?
微阵列(DNA Microarray)也叫寡核苷酸阵列(Oligonucleotide array),是人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的逐步实施和分子生物学的迅猛发展及运用的产物,它是生物学家受到计算机芯片制造和广为应用的启迪,融微电子学、生命科学、计算机科学和光
阻变存储器是什么?
伴随着科学的发展和技术的进步,新的存储器不断被提出并被应用于现今社会,在今天,电阻存储器的研究已经非常普遍,因为电阻存储器[36-39]具有其本身非常大的优点,具体地说,首先它具有非常大的存储密度,因为电阻存储器采用的是纳米技术工艺,也就是说在几十纳米的数量级范围内对器件进行设计和构造,所以它具
阻变存储器是什么?
伴随着科学的发展和技术的进步,新的存储器不断被提出并被应用于现今社会,在今天,电阻存储器的研究已经非常普遍,因为电阻存储器[36-39]具有其本身非常大的优点,具体地说,首先它具有非常大的存储密度,因为电阻存储器采用的是纳米技术工艺,也就是说在几十纳米的数量级范围内对器件进行设计和构造,所以它具有非
上海微系统所三维存储器设计取得进展
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所相变存储器课题组在三维存储器设计领域取得进展,研究成果以A Single-Reference Parasitic-Matching Sensing Circuit for 3-D Cross Point PCM为题,发表在IEEE Transaction
DNA微阵列的简介
DNA微阵列(DNA microarray)又称DNA阵列或DNA芯片,比较通俗的名字是基因芯片(gene chip)。是一块带有DNA微阵列(micorarray)涂层的特殊玻璃片,在数平方厘米之面积上安装数千或数万个核酸探针,经由一次测验,即可提供大量基因序列相关资讯。它是基因组学和遗传学研
微阵列芯片的应用
微阵列芯片是指采用光导原位合成或微量点样等方法,将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等生物样品有序地固化于支持物(如玻片、尼龙膜等载体)的表面,组成密集二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子反应,通过特定的仪器,比如激光扫描仪对反应信号的强度进行快速、并行、高效地检测分
微阵列的技术原理
微阵列(DNA Microarray)也叫寡核苷酸阵列(Oligonucleotide array),是人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的逐步实施和分子生物学的迅猛发展及运用的产物,它是生物学家受到计算机芯片制造和广为应用的启迪,融微电子学、生命科学、计算机科学和光
组织微阵列的制作
实验概要本文介绍了组织微阵列(TMAs)的制作原理及基本操作流程。实验原理组织微阵列原理是借鉴计算机平行分析的思维 ,对生物信号进行平行分析。利用微点阵技术 ,借助于机械手将成千上万的组织片点阵固定于固相载体上,可进行常规 HE染色 ,也可以与标记的样品进行聚合酶链反应、荧光原位杂交、免疫组
微阵列芯片的应用
微阵列芯片是指采用光导原位合成或微量点样等方法,将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等生物样品有序地固化于支持物(如玻片、尼龙膜等载体)的表面,组成密集二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子反应,通过特定的仪器,比如激光扫描仪对反应信号的强度进行快速、并行、高效地检测分
DNA微阵列技术特点
DNA微阵列技术最突出的特点就是可一次性检测多种样品,获得多种基因的差别表达图谱,已成功地运用cDNA微阵列同时检测l万多个基因的表达。因此,DNA微阵列是对不同材料中的多个基因表达模式进行平行对比分析的一种高产出的、新的基因分析方法。与传统研究基因差异表达的方法相比,它具有微型化、快速、准确、灵敏
自旋分子存储器研究获进展
经典的冯·诺依曼计算机架构中,数据存储与处理分离。由于指令、数据在存储器和处理器之间的高频转移,导致计算机发展的“存储墙瓶颈”与“功耗墙瓶颈”。能否模仿人类的大脑,构建新型器件实现计算和存储一体化,完成低功耗的复杂并行计算? 理论提出的自旋场效应晶体管(自旋FET)同时具有实现数据存储和处理的
耐600℃高温存储器问世
科技日报北京5月5日电 (记者刘霞)美国宾夕法尼亚大学科学家研制出一款可在600℃高温下持续工作60小时的存储器。这一耐受温度是目前商用存储设备的两倍多,表明该存储器具有极强的可靠性和稳定性,有望在可导致电子或存储设备故障的极端环境下大显身手,也为在恶劣条件下进行密集计算的人工智能系统奠定了基础。相
激光让玻璃变身新式存储器
据英国《每日电讯报》8月15日(北京时间)报道,英国科学家首次研发出了玻璃存储器。这种存储器块头小,存储能力强,而且,寿命长达几千年,大型机构和公司的海量信息今后可以长时间安全存储其中。相关研究发表在最新一期《应用物理学快报》杂志上。 英国南安普敦大学的科学家使用激光让玻璃块
细菌DNA序列可作信息“存储器”
阿根廷科学家近日成功将该国国歌旋律以人工基因编码形式植入某种细菌染色体中。这一方法不仅可以用来存储音乐旋律,还可能发展为一种拥有巨大应用潜力的信息存储方式。 据阿根廷媒体报道,主持研究的阿根廷信息生物学家费德里克·普拉达介绍说,生物的DNA(脱氧核糖核酸)由四种脱氧核苷酸组成,即腺嘌呤、胸
SOT型磁性存储器研究领域
近日,中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室在SOT型磁性存储器(MRAM)研究领域取得进展。 实现低功耗、高稳定的数据写入操作是MRAM亟需解决的关键问题之一,其中,消除写入电流的非对称性对于实现写入过程的稳定可控以及简化供电电路设计十分重要。STT-MRAM(Spin-Tra
存储器大突破,迄今密度最高!
机构预计今年上半年存储周期触底复苏,行业存储龙头有望迎业绩反转。 迄今最高存储密度器件面世 据科技日报,美国南加州大学电气和计算机工程教授杨建华及合作者在最新一期《自然》杂志上刊发论文称,他们已经为边缘人工智能(便携式设备内的人工智能)开发出了迄今存储密度最高的新型器件和芯片,有望在便携式设
上海微系统所在三维垂直型存储器设计领域取得进展
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所相变存储器课题组针对三维垂直型存储器,从理论上总结了芯片速度受限的原因和偏置方法的相关影响,提出了新型的偏置方法和核心电路,相关成果以研究长文的形式发表在2018年7月的国际超大规模集成电路期刊IEEE Transactions on Very Larg
Science发文!我国学者“存储—计算一体化器件”研究新成果
在国家自然科学基金项目(61974050、61725505和61905266)等资助下,华中科技大学叶镭副教授与中国科学院上海技术物理研究所胡伟达研究员等合作团队,在存储—计算一体化器件研究方面取得进展。研究成果以“基于二维材料的面向神经形态硬件的同质晶体管-存储器结构(2D materials
纳米限制结构相变存储器成功开发
近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究团队基于12英寸集成工艺,开发出纳米限制结构相变存储器。该团队通过优化器件集成工艺,在12英寸晶圆上制备出嵌入式纳米加热电极,实现了超过1.0×1011次的器件循环擦写次数,较传统器件结构提升了1000倍,刷新了蘑菇型结构相变存储器的循环擦写纪录。科研人
储存和存储器的不同特性比较
目前最广泛使用的数字储存装置是硬盘(HDD),但它受欢迎的程度正迅速下滑…数字数据储存正历经强大的成长态势,2016年即已增加到超过10,000艾位元组(Exabyte;EB)或10皆位元组(Zettabyte;ZB)的电子数据。值得一提的是,在位元的次方单位表中,目前只剩下“佑位元组”(Y
关于傅里叶变换的存储器控制介绍
因FFT是为时序电路而设计的,因此,控制信号要包括时序的控制信号及存储器的读写地址,并产生各种辅助的指示信号。同时在计算模块的内部,为保证高速,所有的乘法器都须始终保持较高的利用率。这意味着在每一个时钟来临时都要向这些单元输入新的操作数,而这一切都需要控制信号的紧密配合。 为了实现FFT的流形
关于DNA微阵列的简介
DNA微阵列(DNA microarray)又称DNA阵列或DNA芯片,比较通俗的名字是基因芯片(gene chip)。是一块带有DNA微阵列(micorarray)涂层的特殊玻璃片,在数平方厘米之面积上安装数千或数万个核酸探针,经由一次测验,即可提供大量基因序列相关资讯。它是基因组学和遗传学研
集成成像针孔阵列怎么设计
以通过以下三个方面进行设计。1、针孔阵列的设计:针孔阵列是整个传感器的核心部分,它的设计需要考虑到传感器的像质、分辨率、灵敏度等指标。一般来说,针孔的直径应该越小越好,但是过小的针孔会增加光学衍射,降低图像的清晰度。同时,针孔之间的距离也需要适当控制,以保证图像的分辨率。2、光学系统的设计:集成成像
DNA微阵列技术的特点
DNA微阵列技术最突出的特点就是可一次性检测多种样品,获得多种基因的差别表达图谱,已成功地运用cDNA微阵列同时检测l万多个基因的表达。因此,DNA微阵列是对不同材料中的多个基因表达模式进行平行对比分析的一种高产出的、新的基因分析方法。与传统研究基因差异表达的方法相比,它具有微型化、快速、准确、灵敏
DNA微阵列的常见类型
Stanford型由美国斯坦福大学开发的cDNA array的制作方法,将预先合成好的核酸探针布放于玻片载体上。 优点:设计较长的探针长度可增加专一性。 缺点:芯片密度较光罩法低,并须有良好的保存设计。这种方法又可分为点制法与印制法。点制法是小规模生产或实验室自制的低密度芯片,以机械手臂上带有毛细作
蛋白质微阵列技术
微阵列技术在单个实验中能同时分析数千个参数。捕获分子微点在固体支持物上固定成行列并暴露在含相应结合分子的样品中。基于荧光、化学发光、质谱、放射性或电化学的读出系统能检测每个微点形成的复合物。这些微小化和平行的结合分析高度灵敏,方法的分析能力又能被微阵列基因表达分析所放大。在这些系统中,检测固定的DN
寡核苷酸微阵列
中文名称寡核苷酸微阵列英文名称oligonucleotide array定 义将一定长度、序列不同的寡核苷酸有序地排列固定在支持物(如玻璃片、尼龙膜等)上,供分子杂交分析的系统。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生物学技术(二级学科)
DNA微阵列技术的应用
一、检测表达状况,发现新基因。 Wodicka1997年将覆盖酵母基因组全部ORF的26万种25mer探针,阵列于4张玻片,每张6.5万个探针,将酵母分加富和低限两组培养,研究不同生长条件下基因表达水平,结果表明90%的基因在两种条件下均表达,36种mRNA更多地在加富培养下表达,140种mR