Low-power linear computation using nonlinear ferroelectric tunnel junction memristors

隧道枢纽 记忆电阻器 非线性系统 铁电性 冯·诺依曼建筑 计算 计算机科学 材料科学 可扩展性 电气工程 电子工程 工程类 物理 量子隧道 光电子学 算法 数据库 量子力学 操作系统 电介质
作者
Radu Berdan,Takao Marukame,Kensuke Ota,M. Yamaguchi,Masumi Saitoh,Shosuke Fujii,Jun Deguchi,Yoshifumi Nishi
出处
期刊:Nature electronics [Nature Portfolio]
卷期号:3 (5): 259-266 被引量:227
标识
DOI:10.1038/s41928-020-0405-0
摘要

Analogue in-memory computing using memristors could alleviate the performance constraints imposed by digital von Neumann systems in data-intensive tasks. Conventional linear memristors typically operate at high currents, potentially limiting power efficiency and scalability in practical applications. Here, we show that nonlinear ferroelectric tunnel junction memristors can perform linear computation at ultralow currents. Using logarithmic line drivers, we demonstrate that analogue-voltage-amplitude vector–matrix multiplication (VMM) can be performed in selectorless ferroelectric tunnel junction crossbars by exploiting a device nonlinearity factor that remains constant for multiple conductive states. We also show that our ferroelectric tunnel junction crossbars have the attributes required to scale analogue VMM-intensive applications, such as neural inference engines, towards energy efficiencies above 100 tera-operations per second per watt. Nonlinear ferroelectric tunnel junction memristors can be used to perform linear vector–matrix multiplication operations at ultralow currents.
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
hajimi完成签到,获得积分10
1秒前
萧然发布了新的文献求助30
1秒前
执着完成签到,获得积分10
1秒前
漫柯完成签到,获得积分10
1秒前
机灵夜云完成签到,获得积分10
2秒前
cola完成签到,获得积分10
2秒前
lambertzhang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
王萌茹完成签到,获得积分10
2秒前
香蕉觅云应助可达可达采纳,获得10
2秒前
咲韶完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
温柔谷冬完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助hui采纳,获得10
3秒前
驿路梨花完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
xu447338358发布了新的文献求助10
4秒前
所所应助十七dyyyy采纳,获得10
4秒前
fhghhhjh完成签到,获得积分10
5秒前
虚拟的山雁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
chenamy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
I2564完成签到,获得积分10
7秒前
LMH完成签到 ,获得积分10
7秒前
小熊猫完成签到,获得积分10
7秒前
深情安青应助勤劳的如柏采纳,获得10
8秒前
kou完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
闻风听雨发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
喝呜昂完成签到,获得积分10
9秒前
可妈完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
奋斗蚂蚁完成签到,获得积分10
10秒前
lkymxt完成签到,获得积分10
10秒前
Atopos发布了新的文献求助10
10秒前
mmol发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 6459980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8268850
关于积分的说明 17625068
捐赠科研通 5529538
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906075
邀请新用户注册赠送积分活动 1882842
关于科研通互助平台的介绍 1728153