Heterogeneous Integration Strategies of Beyond‐von Neumann Neuromorphic Electronics for Sensory in‐Memory Computing

神经形态工程学 记忆电阻器 计算机科学 冯·诺依曼建筑 计算机体系结构 杠杆(统计) 横杆开关 高效能源利用 人工神经网络 数码产品 分布式计算 人工智能 钥匙(锁) 仿生学 非常规计算 卷积神经网络 系统集成 路径集成 能量(信号处理) 光学(聚焦) 尖峰神经网络 电子工程 一般用途 能源消耗 巨量平行
作者
Zongjie Shen,Jiadong Shen,Herong Sheng,Lixing Kang,Zhongming Zeng,Wei Chen,Ang Li,Chun Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202531922
摘要

ABSTRACT This comprehensive review presents heterogeneous integration strategies for neuromorphic electronics, aiming to eliminate the von Neumann bottleneck, with a focus on enabling in‐sensor computation. It provides the evolution trajectory of memristor devices and arrays—from theoretical grounding and physical implementation to promising integration schemes. The device‐level discussion encompasses internal integration approaches that leverage multidimensional materials to modulate switching dynamics and enable artificial synaptic behaviors. At the array level, diverse paradigms of heterogeneous integration strategies are investigated, including architectures of 1D, resistive randomaccess memory, transistor‐rram, memtransistor, and 3D crossbar arrays. Each architecture is evaluated based on its functional advantages, physical significance, and neuromorphic applicability in systems that include convolutional neural networks, spiking neural networks, and reservoir computing. Emphasizing the syncretic design of materials, devices, and circuits, the review illustrates how these strategies facilitate the fusion of sensing, memory, and computation, thereby overcoming limitations of conventional computing. Representative implementations, ranging from planar wafer‐scale arrays to vertical 3D‐integrated systems, demonstrate significant innovations in energy efficiency and adaptive control for complex computational parallelism. The review concludes by identifying key challenges in material compatibility, fabrication complexity, and energy management, while highlighting effective solutions and promising pathways toward scalable, high‐performance neuromorphic hardware for artificial general intelligence.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
李健的小迷弟应助Dylan采纳,获得30
2秒前
小杨完成签到,获得积分10
2秒前
孙一完成签到,获得积分10
3秒前
悠悠梦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
鹅鹅发布了新的文献求助10
4秒前
调皮的鱼完成签到,获得积分10
4秒前
广阔天地完成签到 ,获得积分10
5秒前
脉动应助mof采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助自由马儿采纳,获得10
7秒前
635266发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
Isaiah发布了新的文献求助10
10秒前
喵脆角发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
SQ完成签到 ,获得积分10
11秒前
情怀应助务实海豚采纳,获得10
12秒前
12秒前
小郭发布了新的文献求助30
14秒前
爆米花应助小米采纳,获得10
14秒前
星辰大海应助跨材料采纳,获得10
15秒前
mof完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
Dylan发布了新的文献求助30
19秒前
lizishu应助martain采纳,获得20
19秒前
王泰一发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
李健应助XUXU采纳,获得10
21秒前
Yuan完成签到 ,获得积分10
22秒前
Victor陈发布了新的文献求助10
22秒前
打打应助白三烯小童鞋采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
Srishti完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
乐乐应助yue采纳,获得10
26秒前
wanci应助碳酸芙兰采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6409789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8228965
关于积分的说明 17459327
捐赠科研通 5462727
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886436
邀请新用户注册赠送积分活动 1862919
关于科研通互助平台的介绍 1702275