Искусственные синапсы в 10.000 XNUMX раз быстрее, чем биологические синапсы

Группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) разработала резистор, который является натуральным. мозговой синапс который, по мнению авторов, в тысячу раз меньше и в десять тысяч раз быстрее своего биологического аналога. Исследователи описали свой подход, в частности идею, при разработке искусственные нейронные сети Баланс сохранения памяти и скорости обработки, в публикации в журнале Science.

Они разработали элемент, проводимость которого определялась введением или удалением Протоны в канал из фосфосиликатного стекла (PSG). В некотором смысле это имитирует поведение биологических синапсов, которые ионы для передачи сигналов через промежуток между двумя Нейроны использовать. Устройство оснащено тремя разъемами, два из которых являются входом и выходом Synapse представляют, а третий служит для приложения электрического поля, которое возбуждает движение протонов из резервуара в канал ПСГ или наоборот, в зависимости от направления электрического поля. Чем больше протонов в канале, тем больше его сопротивление.

 Источник изображения: Pixabay; Наука

Исследователи разработали принципы проектирования этой схемы еще в 2020 году, но в их более ранних прототипах использовались материалы, несовместимые с процессами разработки интегральных схем. Переход в ПСЖ имеет скорость переключения резко возрастает, поскольку нанопоры в структуре позволяют протонам очень быстро перемещаться через материал. Кроме того, он может выдерживать очень сильные импульсы электрического поля без повреждений. Напряжения до 10 вольт дают протонам огромный прирост скорости и являются ключом к преимуществу в производительности над ними. биологические синапсы.