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新型可編程電阻器誕生！使制造納米級(jí)設(shè)備成為可能
2022年08月02日 13:21:02
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4417
美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員組成的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)出一種由無(wú)機(jī)磷硅玻璃（PSG）制成的電阻器，它將人工模擬突觸的運(yùn)行速度大大提高，比以前的版本快100萬(wàn)倍，也比人腦中的突觸快約100萬(wàn)倍。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】人的大腦能夠同時(shí)學(xué)習(xí)和記憶大量信息而又不需要太多能量的能力，很多研究機(jī)構(gòu)都希望制造出類(lèi)似于大腦甚至超越大腦的計(jì)算機(jī)。在人腦中，學(xué)習(xí)是由神經(jīng)元之間的連接(突觸)的增強(qiáng)和減弱而發(fā)生的。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一直采用這種策略，實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)器學(xué)習(xí)。
美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員組成的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)出一種由無(wú)機(jī)磷硅玻璃(PSG)制成的電阻器，它將人工模擬突觸的運(yùn)行速度大大提高，比以前的版本快100萬(wàn)倍，也比人腦中的突觸快約100萬(wàn)倍。
太陽(yáng)能光伏行業(yè)晶體硅電池的制作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有較高磷濃度的硅氧化層，被稱(chēng)為PSG。PSG能夠?qū)崿F(xiàn)超快質(zhì)子運(yùn)動(dòng)，還可承受非常強(qiáng)的脈沖電場(chǎng)。只需向其施加更大的電壓，質(zhì)子的移動(dòng)速度將倍增。因?yàn)橘|(zhì)子不會(huì)損壞材料，電阻器可運(yùn)行數(shù)百萬(wàn)次循環(huán)而不會(huì)損壞。
研究人員用PSG做可編程質(zhì)子電阻器的電解質(zhì)材料，這些電阻以納米為單位排列成陣列，就像棋盤(pán)一樣。與早期版本的設(shè)備中使用的材料不同，新材料與硅制造技術(shù)兼容，由PSG制成的可編程電阻器不僅提高了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的速度，同時(shí)也降低了執(zhí)行訓(xùn)練所需的成本和能量。這一變化使制造納米級(jí)設(shè)備成為可能，并可能為集成到深度學(xué)習(xí)應(yīng)用的商業(yè)計(jì)算硬件鋪平道路。
該研究是電阻存儲(chǔ)器件的重大突破，現(xiàn)在研究人員已經(jīng)證明了這些可編程電阻器的有效性，后續(xù)研究人員將會(huì)對(duì)其重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行大批量產(chǎn)，以應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)、安全檢測(cè)或醫(yī)學(xué)圖像分析等諸多領(lǐng)域。
(資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))
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