上海微系统所等在人工突触模拟忆阻器研究方面取得进展
基于冯·诺依曼架构的传统数字计算机，其数据处理与存储分离结构限制了其工作效率，同时带来巨大功耗，无法满足大数据时代下计算复杂性的需求。同时，上述缺陷也阻碍了深度学习神经网络的进一步发展。而借鉴人脑神经突触结构，构筑结构简单、低功耗、高低阻态连续可调的非易失性阻态忆阻器是实现类脑神经形态计算中至关重要的一步。 目前，模仿生物神经系统中突触间隙神经递质释放过程与电信号传递处理调控构建的多栅极人造神经元晶体管常表现出高低电阻态的突变。然而，基于二维材料的两端电阻开关器件通常表现出从高电阻状态到低电阻状态的突变。 为解决上述问题，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员丁古巧课题组与深圳大学电子科学与技术学院副教授韩素婷、深圳大学高等研究院研究员周晔合作，利用新型碳基二维半导体材料C3N实现了可调突触行为的人工突触模拟忆阻器。该器件可以实现电阻值随着连续的电压扫描而逐渐变化的典型的忆阻行为。近常压X射线光电子能谱证实C3N薄膜......阅读全文
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构（五）
A. 曝光时间 在曝光时间(Ti)内, L2F转换器生成一串振幅I1、脉宽△T且频率与光强成正比的电流脉冲，送入MS，如图7所示。下面的等式通过状态变量w(t)描述了MS的状态： 其中，RON是低电阻，D是忆阻器长度，uv是 掺杂迁移率，n是L2F在曝光时间内生成的脉冲数量，在施加n个脉冲后，
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构（二）
利用参考文献取得与上面等式相关的参数，使用Verilog-A语言开发一个忆阻器行为模型，通过电路仿真，使用下列参数验证该模型：RON = 200Ω, ROFF =200KΩ, u2= 10-10cm2S-1V-1, D = 10nm。只要系统在M? (RON , ROFF )边界
清华团队研发全新忆阻器存算一体芯片
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509995.shtm近日，清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨课题组基于存算一体计算范式，创造性提出适配忆阻器存算一体实现高效片上学习的新型通用算法和架构（STELLAR），有效实现大规模模拟型忆
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构（三）
III. 工作原理 在讨论传感器架构之前，需要描述一下像素级自适应背景提取算法。我们考虑成像传感器的一个像素给一个特定场景点编码的情况。该像素以帧速率fps采集光强，并将其转换成电压VS(nT)，其中T = 1/fps是像素传感器采样时间，整数n 表示帧个数。在传感器工作过程中
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构（四）
因此，当Vmax试图快速触达VS过程中，Vmin也在做同样的事情，只不过速度较慢。这里，灰色区域快速变大。在若干个帧后，两个阈压限制VS，吸收全部信号变化，这样不会再产生任何热像素。从此，灰色区域恢复窄状和最大像素敏感度。 图6：利用内部三个忆阻器执行动态背景提取的像素示意图 IV.
具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构（六）
A. 直接从热像素状态转到冷像素状态 像素状态S2和S3通常直接转到正常像素条件。从图10b不难看出，在S2状态中，Mmax和Mmin尝试以不同的时间常量接近Ms，在这个过程中，Mmax升高速度比快Mmin很多，直到像素恢复到正常工作条件为止。如图10c所示，当像素在S3状态时出现反转
人工纳米流体突触可实现存内计算
人工纳米流体突触可实现存内计算。瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备，这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算，而计算机则在内存单元和中央
更好模拟和理解人脑，薄如原子的人工神经元面世
来自英国牛津大学、IBM欧洲研究所和美国得克萨斯大学的一个科研团队宣布了一项重要成就：他们通过堆叠二维（2D）材料，开发出一种厚度仅几个原子大小的人工神经元，其能够处理光和电信号进行计算，有望用于下一代人工智能计算，也有助科学家更好地模拟和理解人脑。相关研究成果刊载于最新一期《自然·纳米技术》杂
更好模拟和理解人脑，薄如原子的人工神经元面世
来自英国牛津大学、IBM欧洲研究所和美国得克萨斯大学的一个科研团队宣布了一项重要成就：他们通过堆叠二维（2D）材料，开发出一种厚度仅几个原子大小的人工神经元，其能够处理光和电信号进行计算，有望用于下一代人工智能计算，也有助科学家更好地模拟和理解人脑。相关研究成果刊载于最新一期《自然·纳米技术》杂志。
半导体所新型感算器件研究获进展
随着人工智能、物联网及智慧医疗等新型信息交互领域的发展，基于传统冯诺依曼架构的计算机系统以及工艺迭代带来的算力提升越来越难以满足数据处理及复杂神经网络模型运算的需求。神经形态器件作为一种模拟人脑的高效低功耗的信息处理模型，在信息处理方面具有天然优势。目前，以忆阻器为代表的人工突触器件广泛应用于神
新忆阻器可在电阻开关自整流效应和电容相互切换
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519871.shtm探索基于硬件的加密方法是增强数据安全性的途径之一，忆阻器具有强大的逻辑计算能力、更高的集成密度和极低的功耗，被认为是最有前途的下一代电子器件之一。西安交通大学前沿科学技术研究院邵金友教
首款多阵列忆阻器“存算一体”系统问世
随着摩尔定律趋近极限，通过集成电路工艺微缩的方式获得算力提升越来越难；而计算与存储在不同电路单元中完成，会造成大量数据搬运功耗增加和额外延迟。如何提高算力，突破技术瓶颈？26日，记者从清华大学获悉，该校微电子所、未来芯片技术高精尖创新中心钱鹤、吴华强教授团队，与合作者共同研发出一款基于多个忆阻器
《纳米快报》：美科学家开发出宽度5纳米忆阻器
上世纪60年代，英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出了著名的摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。然而，芯片的进一步小型化遇到越来越多的技术局限。在传统硅芯片技术上所能取得的进步受到物理法则和资金的限制也越来越严重，有人以为看到了集成电路技
深圳先进院提出忆阻器神经网络的高能效权重更新方案
近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所医学人工智能研究中心的黄明强研究团队在基于忆阻器阵列的卷积神经网络的研究当中提出了硬件友好型的随机自适应学习方法。区别于具有复杂外围电路设计的梯度下降方法（SGD）和分段线性（PL）的传统方法，该方法具有良好的硬件友好特性和高能效特性。相关成果以Hardw
美国开发出一种新型高精度模拟芯片架构
美国南加州大学研究团队开发出一种基于忆阻器的新型高精度模拟芯片架构，旨在结合数字计算的精度和模拟计算的节能和高速优势。 忆阻器（memristor）是一种被动电子元件，如同电阻器能产生并维持一股安全的电流通过某个装置。通过调整忆阻器参数，研究团队实现了前所未有的调节精度，并设计出一种新的电路和
中科院金属所研发出新型门可调阻变存储器
近期，中国科学院金属研究所（以下简称金属所）沈阳材料科学国家研究中心与国内多家单位合作，研究团队通过设计二维半导体与二维铁电材料的特殊能带对齐方式，将金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与非隧穿型的铁电忆阻器垂直组装，首次构筑了基于垂直架构的门电压可编程的二维铁电存储器。相关研究成果11
人工传感器模拟人体触觉
据麦姆斯咨询报道，来自韩国大邱庆北科技学院（DGIST）的研究人员开发出一种人工触觉传感器，可以模仿人体皮肤的功能来探测物体表面的信息，如形状、图案和结构。这可能使距制造出具有感知粗糙度和平滑度等感觉的电子设备和机器人，又更近了一步。“模仿人类的感官是工程学里最受欢迎的研究领域之一，但是触觉
美国开发出一种新型高精度模拟芯片架构
美国南加州大学研究团队开发出一种基于忆阻器的新型高精度模拟芯片架构，旨在结合数字计算的精度和模拟计算的节能和高速优势。 忆阻器（memristor）是一种被动电子元件，如同电阻器能产生并维持一股安全的电流通过某个装置。通过调整忆阻器参数，研究团队实现了前所未有的调节精度，并设计出一种新的电路和
神经形态计算：低功耗AI的未来途径
数据驱动的应用，特别是人工智能（AI）的日益普及，正在改变人类与技术的互动方式，也引发了人们对其进一步研究、开发和应用的浓厚兴趣，从而有效解决许多长期未解的复杂问题。不过，AI对环境的影响也愈发受到关注。为了应对低功耗系统执行复杂AI算法的挑战，神经形态技术是未来计算领域的有力竞争者，特别是在解决复
清华团队发布全球首颗忆阻器芯片，突破了哪些“卡脖子”难题？
人工智能技术的发展浪潮极大地改变了人类的生产生活方式，对当前人类文明的各个领域产生了深刻的影响，并且还将持续深入地影响下去。 但人工智能技术依靠大算力的支撑，随着技术的爆炸式发展，它对大算力的需求也节节高升。然而，现有的算力短缺与庞大的算力需求之间形成了越来越突出的矛盾。芯片作为算力的物质载体
多孔有机聚合物膜应用于忆阻器研究中取得进展
多孔有机聚合物薄膜具有本征多孔性和可调节的孔隙环境，适合于电子器件的应用。然而，由于缺乏鲁棒性、可加工性和制备的可控性，基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件的构建仍存在挑战。咔唑是一种具有较低氧化电位的高电活性单元，可通过电化学策略制备多孔有机聚合物薄膜，这为制备基于多孔有机聚合物薄膜的电子器件提供
晶体管继任者走来－忆阻器或成计算机新宠
美国哥伦比亚广播公司的《疑犯追踪》塑造了一个人物，他设计出一种能预测恐怖袭击的机器。 图片来源：哥伦比亚广播公司 普通晶体管的替代者或许能在这个10年后进入市场，这预示着传统计算机功能结构将出现彻底性的重新设计。忆阻器——过去6年间大量研究的主题——将成为一系列新设备的基本构件，这些设备从“
陈彧教授团队等制备出高分子纳米神经形态忆阻器
近日，华东理工大学化学与分子工程学院陈彧教授团队与上海交通大学刘钢研究员、合肥工业大学张章教授合作，利用二维有机共轭策略提高高分子的共平面性、结晶度和阻变稳定性，通过微纳加工技术制备了良率高达90%的低功耗纳米神经形态器件。这种器件具有与金属氧化物忆阻器可比拟的应用潜力，为发展小型化、高密度与低
清华团队发布最新Science，再现“芯”动能，
近期，清华大学集成电路学院吴华强教授、高滨副教授基于存算一体计算范式在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破，研究成果发表在《科学》（Science）上。 11年科研“长征”，从忆阻器件到原型芯片再到系统集成，钱鹤、吴华强团队协同攻关AI算力瓶颈难题，攻克“卡脖子”关键核心技术，成果
再添“芯”动能－清华团队发布最新Science
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509916.shtm近期，清华大学集成电路学院吴华强教授、高滨副教授基于存算一体计算范式在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破，研究成果发表在《科学》（Science）上。11年科研“长征”
物理所制备基于二维层状氧化钼的全固态神经突触晶体管
人类的大脑可以认为是一种高效的信息存储与计算系统，具有非常低的功耗（~ 20 W）。这主要源于人脑对信息处理的独特方式。人脑中存在大量的神经元，其相互连接构成复杂的神经元网络。每两个神经元的连接点称为突触，信息通过突触连接强度（即突触权重）的变化进行存储与计算。突触可塑性即是通过特定模式的突触活
李清江：让芯片拥有记忆
过去十年，国防科技大学电子科学学院副研究员李清江的科研工作就围着“忆阻器”转。 这是智能芯片中一种有“记忆”的电阻开关，它会根据电压或电流历史而动态改变电阻状态。“忆阻器是一种新型电子元件，其特性与人类大脑中的信息处理基本单元——神经突触很相似，它具有超小的尺寸、极快的擦写速度以及超长的擦写寿
可被人体吸收的电子器件问世－将在疾病诊断中发挥作用
记者日前从浙江大学了解到，浙江大学和英国剑桥大学的科学家用鸡蛋清和可降解金属制造出一种可被人体体液溶解、吸收的忆阻器。这种电子器件将在疾病诊断和治疗中发挥作用。 忆阻器是一种能够实现信息存储功能的电子器件。记者在浙江大学见到了这种新型微电子忆阻器，一片薄薄的圆形单晶硅衬底上整齐排列着16个白
可被人体吸收的电子器件问世－将在疾病诊断中发挥作用
记者日前从浙江大学了解到，浙江大学和英国剑桥大学的科学家用鸡蛋清和可降解金属制造出一种可被人体体液溶解、吸收的忆阻器。这种电子器件将在疾病诊断和治疗中发挥作用。 忆阻器是一种能够实现信息存储功能的电子器件。记者在浙江大学见到了这种新型微电子忆阻器，一片薄薄的圆形单晶硅衬底上整齐排列着16个白色
离子型二维材料用于神经形态计算获新进展
大数据时代，具有强大的计算能力和低功耗的硬件成为人们所需，基于离子迁移的神经形态忆阻器近年来引起了广泛关注。目前，基于块状材料的忆阻器可以通过金属离子或空位的调制实现多态操作，但仍面临集成度低、柔性差等挑战。 具有原子级厚度的二维（2D）材料有望用于制造具有高集成密度和良好柔性的忆阻器。此外，