由2D碳化钛制成的电化学随机存取存储器组件。功劳:Mahiar Hamedi来自KTH皇家理工学院和圣安福大学的研究人员制造了一种用于计算机组件的材料，这种材料能够使模拟人脑的计算机具有商业可行性。由2D碳化钛制成的电化学随机存取存储器组件显示出补充经典晶体管技术的突出潜力，并有助于模仿大脑神经网络的强大计算机的商业化。这种神经形态的计算机比今天的计算机节能几千倍。
KTH副教授马克斯·哈迈迪说，计算方面的这些进步之所以可能，是因为它与当今使用的经典计算架构以及ECRAM(一种在人工神经网络中充当突触细胞的组件)有一些根本区别。
哈默迪说:“这些新计算机不再需要开关晶体管，也不再需要在处理器和存储器之间来回传递信息，而是依赖于可以具有多种状态的组件，并执行存储器内计算。
KTH和斯坦福大学的科学家们集中精力测试更好的材料来制造电子回旋共振，这是一种通过将离子插入氧化通道来实现转换的部件，在某种意义上类似于我们的大脑，它也与离子一起工作。使这些芯片在商业上可行所需要的是克服金属氧化物缓慢的动力学和塑料较差的温度稳定性的材料。研究人员制造的电子回旋共振装置中的关键材料被称为MXene——一种二维(2D)化合物，只有几个原子厚，由碳化钛(Ti3C2Tx)组成。哈默迪说，MXene将有机化学的高速与无机材料的集成兼容性结合在一个单一的设备中，该设备在电化学和电子学的结合下运行。
合著者、斯坦福大学的阿尔贝托·萨莱奥教授说，MXene ECRAMs结合了速度、线性度、写噪声、开关能量和耐久性指标，这些指标对于人工神经网络的并行加速至关重要。
“MXenes是这种特殊应用的令人兴奋的材料系列，因为它们结合了与传统电子产品集成所需的温度稳定性和优化性能的巨大组成空间的可用性，Salleo说。”
虽然在消费者能够购买自己的神经形态计算机之前，还有许多其他障碍需要克服，但哈迈迪表示，2D的电子病历代表着至少在神经形态材料领域的突破，有可能导致人工智能能够适应令人困惑的输入和细微差别，就像大脑以小几千倍的能耗所做的那样。这还可以使便携式设备能够执行更繁重的计算任务，而不必依赖云。
这项研究发表在《高级功能材料》杂志上。
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