计算机组件模拟人脑突触

由KTH皇家理工学院和斯坦福大学的研究人员开发的一种新型计算机组件通过模拟人脑的突触细胞来模拟人脑。这种新组件被称为电化学随机存取存储器（ECRAM）。

神经形态计算机的崛起

ECRAM存储组件由二维钛碳化物制成，展示了补充经典晶体管技术的令人印象深刻的能力。它们使得模拟大脑神经网络的强大计算机的商业化成为可能。这些神经形态计算机有可能比今天的计算机更节能。

ECRAM具有与经典计算截然不同的架构，并在人工网络中充当突触细胞。

Max Hamedi是KTH的副教授。

“与其使用要么开启要么关闭的晶体管，并需要在处理器和存储器之间来回传递信息——这些新计算机依赖于可以具有多个状态并执行存储器中的计算的组件，” Hamedi说。

KTH和斯坦福大学的科学家团队一直致力于测试用于构建ECRAM的更高效材料。为了使这些芯片具有商业可行性，他们需要能够克服金属氧化物的缓慢动力学和塑料的不稳定温度的材料。

MXene材料

研究人员制造了一种称为MXene的材料，它是一种仅由几层原子组成的二维化合物，由钛碳化物组成。MXene结合了有机化学的高速度和无机材料的集成兼容性。

MXene ECRAM结合了人工神经网络（ANN）并行加速所需的速度、写噪声、线性度、切换能量和耐用性指标。

斯坦福大学的Alberto Salleo教授是研究的共同作者。

“MXene是一种令人兴奋的材料家族，适用于这种特定的应用，因为它们结合了集成传统电子所需的温度稳定性和优化性能所需的庞大组成空间，” Salleo说。

根据Hamedi的说法，仍然有许多障碍需要克服，消费者才能购买自己的神经形态计算机。然而，二维ECRAM是神经形态材料领域的一项重大突破。它们可以实现能够适应混乱输入和细微差别的人工智能，类似于人脑。同时，它将需要远远较少的能量消耗。