Личный кабинет
Двумерные полупроводниковые транзисторы памяти на основе дисульфида молибдена возможны и могут быть использованы для создания процессоров логики в памяти с использованием масштабируемого производственного процесса, согласно Лаборатории наноразмерной электроники и структур (LANES) швейцарской лаборатории EPFL, которая построил микросхему на основе полевых транзисторов с плавающим затвором, аналогичную тем, которые используются во флэш-памяти.
«Уникальные электрические свойства MoS 2 делают его особенно чувствительным к зарядам, хранящимся в полевых транзисторах с плавающим затвором, что позволило инженерам LANES разработать схемы, которые работают как в качестве запоминающих устройств, так и в качестве программируемых транзисторов. Используя MoS 2 , они смогли объединить многочисленные функции обработки в единую схему, а затем изменить их по своему желанию », — сообщает EPFL.
В исследовательском устройстве несколько различных состояний сохранялись на устройстве в течение нескольких часов, и, по оценкам ученых, возможно сохранение данных в течение 10 лет для работы в двух состояниях.
EPFL-MoS2-logicInMemoryБолее подробно ( глядя на схему ), транзисторы построены на кремниевой пластине (белая) с изолирующим слоем SiO 2 (желтый). Транзистор имеет металлический нижний затвор (также белый), затем металлический плавающий затвор (красный), разделенный 30 нм блокирующим оксидом HfO 2 . Канал (зеленый Mo и желтый S) отделен от плавающего затвора туннельным оксидом HfO 2 толщиной 7 нм . Слив и источник желтого цвета и имеют омический контакт.
Согласно статье Nature «Logic-in-memory на основе атомарно тонкого полупроводника», методы производства масштабируемы — не использовались расслоенные (хлопьевидные и осажденные) материалы.
Команда построила простые логические вентили (ИЛИ-ИЛИ с двумя входами и ИЛИ-ИЛИ с тремя входами) из двух или трех транзисторов, которые можно объединить для создания множества других булевых функций. Далее была предложена единичная ячейка логики в памяти с двумя входами, способная действовать как универсальный логический вентиль, выполнять любую логическую операцию из полного набора логических операций с двумя входами, согласно статье, и быть расширена до большего количества сложные операции, такие как сложение двух чисел с помощью полусумматора.
Обработка логики в памяти отходит от традиционных архитектур, таких как фон Нейман, где память и логика разделены.
«Эта способность схем выполнять две функции аналогична тому, как работает человеческий мозг, где нейроны участвуют как в хранении воспоминаний, так и в проведении мысленных вычислений», — сказал глава LANES Андрас Кис. «Наша схемотехника имеет несколько преимуществ. Это может уменьшить потери энергии, связанные с передачей данных между модулями памяти и процессорами, сократить время, необходимое для вычислительных операций, и уменьшить объем необходимого пространства. Это открывает двери для устройств, которые меньше, мощнее и энергоэффективнее ».
Логика в памяти, основанная на атомарно тонком полупроводнике , доступна от Nature.
Загрузка