Поделиться
Россия и Китай создали новый электронный компонент для ИИ-процессоров
Совместными усилиями российских и китайских ученых удалось значительно приблизить возможность практического применения такого перспективного электронного компонента, как перовскитный мемристор, который позволит создавать более быстрые ультракомпактные процессоры для задач ИИ.
Электронный компонент для ИИ-процессоров
Ученые ИТМО, Физико-технического института (ФТИ) имени А.Ф.Иоффе и Харбинского инженерного университета (Китай) разработали первый перовскитный мемристор, который способен выдержать более 1,5 тыс. циклов перезаписи и не деградировать в течение несколько месяцев работы в комнатных условиях, пишет ТАСС ссылаясь на заявление представителей ИТМО.
Кроме того, этот мемристор потребляет рекордно мало электроэнергии — 70-80 нановатт для монокристалла перовскита размером 130-160 нанометров. Это делает его очень компактным и энергоэффективным, сказали исследователи.
Разработка позволит создавать более быстрые и энергоэффективные ультракомпактные процессоры для задач искусственного интеллекта и машинного обучения. Одиночные мемристоры можно легко собирать в масштабируемые схемы (кроссбары) для практической реализации.
Исследование поддержано программой «Приоритет 2030» и грантом Российского научного фонда.
Мемристор — это электронный компонент, который превращается из изолятора в проводник при определенной температуре, и затем сохраняет это состояние, что позволяет выполнять вычисления и хранить данные с его помощью.
Стабильность мемристора
Мемристоры потребляют меньше энергии, чем обычные кремниевые транзисторы. Однако традиционные металлооксидные мемристоры, например, из диоксида ниобия и диоксида ванадия, содержат слишком много дорогостоящих редкоземельных элементов и работают лишь в ограниченном диапазоне температур.
Перовскиты стали перспективным материалом для создания новой микроэлектроники, в том числе мемристоров, но перовскитные мемристоры на данный момент плохо подходят для реальных применений из-за их нестабильности.
Российские и китайские ученые добились проявления элементом надежности и долговечности за счет использования омических инертных контактов и монокристаллических нанокубов из цезий бромида свинца в качестве полупроводника. Это один из самых химически стойких перовскитов на основе галогенида свинца.
Монокристаллическая структура нанокуба обеспечила стабилизацию электрохимических свойств элементов от цикла к циклу. Сам монокуб перовскита располагается между оксидом индия олова и алмазом, легированным бором. Это химически инертные электроды, которые также обеспечивают устойчивость переключения мемристора, пояснили ученые.
Перспективный минерал
Перовскит относится к титанату кальция, имеет кристалическую структуру. Он был впервые найден в России — на Урале, в середине XIX века и получил название в честь Льва Перовского, основателя Русского географического общества.
Минерал активно используют для создания солнечных батарей. А в октябре 2025 г. CNews писал, что в Сколковском институте науки и технологий совместно с национальным исследовательским университетом «Высшая школа экономики» создали фотоэлемент из перовскита для преобразования искусственного света в электричество, срок жизни которого уже сопоставим с батарейкой, используемой один раз и сложно утилизируемой.
В 2024 г. представители ИТМО сообщили CNews, что нашли способ, как создавать более долговечные синие перовскитные светодиоды для RGB-дисплеев телевизоров и смартфонов.
Короткая ссылка
