2022年04月07日 10:25
【科學快訊】
華盛頓州立大學工程師利用蜂蜜研制出了一款憶阻器。圖片來源：華盛頓州立大學官網
原標題：能存儲並處理數據的蜂蜜憶阻器問世 有助開發環保型神經形態計算機系統
美國華盛頓州立大學工程師在《物理學雜志D》上發表論文稱，他們利用蜂蜜研制出了一款憶阻器。這是一種類似於晶體管的組件，不僅可處理數據，還可存儲數據。未來，他們或許能將數以百萬計或數十億計的蜂蜜憶阻器整合在一起，創建出一款功能與人腦非常相似的神經形態計算機系統。
研究人員解釋說，傳統計算機系統基於馮·諾依曼體系結構，包括輸入、輸出設備、中央處理器以及存儲器等，所有信息的輸入、輸出和處理過程需要消耗大量能量，如日本「富嶽」超級計算機的運行功率超過28兆瓦，而大腦的運行功率僅為10—20瓦。此外，人腦擁有1000多億個神經元，還有1000萬億個連接這些神經元的突觸，每個神經元都可以處理和存儲數據，這使人腦比傳統計算機效率更高，神經形態計算機旨在模擬人腦，其比傳統計算機運行速度更快、功耗更低，因此被譽為計算的未來。
包括英特爾和IBM在內的幾家公司已經發布了神經形態芯片，盡管每款芯片擁有超過1億個「神經元」，但與人腦中神經元的數量相比相形見絀。此外，許多開發者仍在使用一些不可再生的有毒材料開發這樣的設備。鑒於此，本研究通訊作者、工程與計算機科學學院副教授趙峰（音譯）等人一直在為這種新型計算機尋找可生物降解和可再生的解決方案，最終發現了蜂蜜的潛力。
在最新研究中，趙峰團隊將蜂蜜加工成固體並夾在兩個金屬電極之間，制造出這款微米尺度的蜂蜜憶阻器，他們計劃進一步縮小尺寸到納米尺度，並將數百萬甚至數十億蜂蜜憶阻器整合在一起，形成一個完整的神經形態計算系統。
趙峰說：「蜂蜜不易變質，水分濃度非常低，因此細菌無法在其中生存，這意味著這些計算機芯片將在很長一段時間內保持穩定。而且，新開發出的蜂蜜憶阻器芯片應該能耐受神經形態系統產生的較低熱量。此外，它還將減少電子垃圾——要處理用蜂蜜制成的電腦芯片設備時，將它們溶解在水中就行。」
本文轉自科技日報
