Ученые создали материал, подходящий для создания искусственного мозга

Изображение: pixabay.com (сс0) Public Domain
процессор
процессор

Новейший искусственный синапс (материал для передачи нервного импульса между двумя клетками) для выполнения мыслительного процесса, подобного человеческому, создали ученые, 17 июня сообщил портал SemiWiki.

Отмечается, что сегодня есть множество вариантов для такой деятельности, но наиболее перспективным считаются сегнетоэлектрики. На них уже лет 20 выпускается память FeRAM. Новое исследование показало, как сделать элементы памяти атомарной толщины и приблизиться к нейроморфным вычислениям в объеме процессора.

В серийной памяти FeRAM переключающий элемент выполнен из пьезокерамики, а именно цирконат-титаната свинца (PZT). У него есть свойство, определяющее его энергонезависимость — оно сохраняет поляризацию после снятия внешнего управляющего сигнала. Сохранение данных при отключенном питании очень важно для имитации работы мозга. Но в сегодняшнем виде ячейка FeRAM слишком крупная, и «мозг» на ее основе получается очень большой.

Для искусственных синапсов удобно использовать тонкопленочные структуры толщиной в несколько атомов. Это дает малые размеры, высокую плотность и низкое энергопотребление. Наиболее перспективным материалом для тонкопленочных синапсов, по мнению ученых, является оксид гафния (HfO2). Он прекрасно осаждается из газовой среды, а температуры создания пленки не сожгут элементы чипа в процессе изготовления микросхем.

Сначала проблема была в нестабильных сегнетоэлектрических свойствах HfO2, но добавка к нему циркония (Zr) решила эту проблему. В итоге соединение оксид гафния-циркония (HZO) оказалось наилучшим кандидатом для изготовления памяти с использованием сегнетоэлектриков, что обещает переворот в области вычислений памяти, указал портал.