Figur 1. Schematisk illustration och tvärsnittsbild av TEM-bild av flexibel memristiv, icke-flyktig logik-i-minne-krets. Kredit:Korea Advanced Institute of Science and Technology
Ett forskarteam från KAIST lyckades utveckla en energieffektiv, icke-flyktig logik-i-minne-krets genom att använda en memristor. Denna nya teknologi kan användas som en energieffektiv datorarkitektur för batteridrivna flexibla elektroniska system, som mobila och bärbara enheter.
Professor Sung-Yool Choi från School of Electrical Engineering och professor Sang-Hee Ko Park från Institutionen för materialvetenskap och teknik utvecklade en memristiv, icke-flyktig logik-i-minne-krets.
Transistorbaserade konventionella elektroniska system har problem med batteriförsörjningen och en lång standby-period på grund av deras flyktiga datorarkitektur. Standby-strömförbrukningen som orsakas av läckström under tröskeln begränsar deras potentiella tillämpningar för mobila elektroniska enheter. Också, deras fysiska separation av minne och processor orsakar strömförbrukning och tidsfördröjning under dataöverföring.
För att lösa detta problem, teamet utvecklade en logik-i-minne-krets som möjliggör datalagring och logisk drift samtidigt. Det kan minimera energiförbrukningen och tidsfördröjningen eftersom det inte kräver dataöverföring mellan minne och processor.
Teamet anställde icke-flyktiga, polymerbaserade memristorer och flexibla back-to-back Schottky-diodväljarenheter på plastsubstrat. Till skillnad från den konventionella arkitekturen, denna memristiva icke-flyktiga logik-i-minne är en ny datorarkitektur som förbrukar en minimal mängd standby-ström. Denna enväljare-ett-minne (1S-1M) löste problemet med oönskade läckströmmar, känd som "smygströmmar".
Figur 2. Testprestanda. Kredit:Korea Advanced Institute of Science and Technology
De implementerade också single-instruction multiple-data (SIMD) för att beräkna flera värden samtidigt.
Den föreslagna parallella beräkningsmetoden som använder en memristiv, icke-flyktig logik-i-minne-krets kan tillhandahålla en lågeffektkretsplattform för batteridrivna flexibla elektroniska system med en mängd potentiella tillämpningar.
Professor Choi sa, "Flexibla logik-i-minne-kretsar som integrerar memristor och väljarenhet kan ge flexibilitet, låg effekt, minne med logiska funktioner. Detta kommer att vara en kärnteknologi som kommer att föra innovation till mobila och bärbara elektroniska system."
Figur 3. Parallell logikoperation inom 1S-1M memristor array. Kredit:Korea Advanced Institute of Science and Technology
