Novel Three-Dimensional Artificial Neural Network Based on an Eight-Layer Vertical Memristor with an Ultrahigh Rectify Ratio (>107) and an Ultrahigh Nonlinearity (>105) for Neuromorphic Computing

神经形态工程学 记忆电阻器 横杆开关 人工神经网络 计算机科学 非线性系统 阅读(过程) 图层(电子) 超大规模集成 电子工程 人工智能 光电子学 材料科学 计算机体系结构 物理 纳米技术 工程类 电信 嵌入式系统 量子力学 法学 政治学
作者
Lu Chen,Jialin Meng,Jiajie Yu,Jieru Song,Tianyu Wang,Hao Zhu,Qingqing Sun,David Wei Zhang,Lin Chen
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (6): 2018-2024 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c04577
摘要

In recent years, memristors have successfully demonstrated their significant potential in artificial neural networks (ANNs) and neuromorphic computing. Nonetheless, ANNs constructed by crossbar arrays suffer from cross-talk issues and low integration densities. Here, we propose an eight-layer three-dimensional (3D) vertical crossbar memristor with an ultrahigh rectify ratio (RR > 107) and an ultrahigh nonlinearity (>105) to overcome these limitations, which enables it to reach a >1 Tb array size without reading failure. Furthermore, the proposed 3D RRAM shows advanced endurance (>1010 cycles), retention (>104 s), and uniformity. In addition, several synaptic functions observed in the human brain were mimicked. On the basis of the advanced performance, we constructed a novel 3D ANN, whose learning efficiency and recognition accuracy were enhanced significantly compared with those of conventional single-layer ANNs. These findings hold promise for the development of highly efficient, precise, integrated, and stable VLSI neuromorphic computing systems.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
2秒前
2秒前
Yolo发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
雪要努力ya完成签到,获得积分20
3秒前
winwinhhh发布了新的文献求助10
3秒前
共享精神应助依依采纳,获得10
3秒前
ding应助zy采纳,获得10
3秒前
qqqqq完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助废柴采纳,获得10
4秒前
小巧曲奇完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助热情的戾采纳,获得10
6秒前
坚定岂愈发布了新的文献求助10
6秒前
zyc666发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
bling发布了新的文献求助10
7秒前
雪要努力ya发布了新的文献求助200
8秒前
田様应助海洋球采纳,获得10
8秒前
朝露发布了新的文献求助10
9秒前
F_echo完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
灵巧妙芙完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
丹妮发布了新的文献求助10
13秒前
华仔应助yyds采纳,获得10
13秒前
Orange应助zhangxr采纳,获得10
13秒前
大饼半斤发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
逍遥发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
朝露完成签到,获得积分10
15秒前
bling完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
zy发布了新的文献求助10
17秒前
只爱吃肠粉完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
听风暖完成签到 ,获得积分10
17秒前
深情安青应助张光光采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3144133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2795764
关于积分的说明 7816509
捐赠科研通 2451813
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304705
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627286
版权声明 601419