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Oxide interface-based polymorphic electronic devices for neuromorphic computing
DOI:10.1038/s41467-026-71642-2.png)
摘要
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除了人工智能(AI)模型近期的进展外,专用AI硬件对于处理大量非结构化和动态数据至关重要。基于互补金属氧化物半导体(CMOS)的常规AI硬件面临若干关键挑战,包括缩放限制、计算与存储单元的分离以及整体系统能效。尽管已提出新兴材料以克服这些限制,但可扩展性、可重复性和兼容性问题仍为关键障碍。在此,我们通过使用横向栅极操控LaAlO3/SrTiO3异质结构中的准二维电子气,演示了具有可编程晶体管、忆阻器和忆容器的多功能多态电子器件。利用晶体管和忆容器功能的电路展示了数字识别能力,使其可用于物理储备计算的实施。集成晶体管和忆阻器功能的集成电路可执行逻辑运算,实现原位输出存储,并支持先进的可重构突触逻辑运算,以应对多输入决策任务,如患者监护。我们的发现为基于氧化物的单片集成电路铺平了道路,使其能够在可扩展、硅兼容、能效高的单一平台上实现多态和类脑计算。作为AI硬件的关键基础,当前最先进的电子技术仍面临核心的可扩展性和兼容性限制。Pradhan等人提出了一种集成晶体管、忆阻器和忆容器的LaAlO3/SrTiO3异质结构器件,使其能够实现用于储备计算和可重构突触逻辑的复杂电路。
Keyword:
Electronic devices
Science
Humanities and Social Sciences
multidisciplinary
AI总结
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期刊
IF:
15.7
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9.3W
被引数:
91.2W
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