南安普敦大学研究人员开发出新型电路设计方法

南安普敦大学的一个团队发明了一种电子系统设计的新方法,这种方法融合了数字和模拟两种模式的优点,将模拟的计算能力与数字技术的量化优势相结合,改变了目前的思维方式,有望成为下一代电子产品的塑造者。

模拟逆变器门中的可重构模态

南安普敦大学的一个团队发明了一种电子系统设计的新方法,这种方法融合了数字和模拟两种模式的优点,将模拟的计算能力与数字技术的量化优势相结合,改变了目前的思维方式,有望成为下一代电子产品的塑造者。

该研究名为“使用忆阻器的无缝融合数字模拟可重构计算”,它通过将计算机、手机等设备中的标准数字电路技术与快速兴起的模拟忆阻器器件技术相结合,揭示如何将模拟电路和数字思维融合在一起。这种强大的组合是实现下一代超低功耗、高电池寿命和强适应性电子设备的重要跳板。

南安普敦大学研究人员表示:过去五十年来,工业领域都在处理数字信号,并使用数字技术进行了计算,在这方面已经得到较大发展。但是,如果想要真正在能效极限上进行计算,则必须要转向模拟计算技术,同时对如何最大限度地混合模拟信号和数字信号进行研究。

南安普顿大学先前曾开发出新的忆阻器技术,可以为每个设备打包大约是以前数据量四倍的数据。忆阻器作为下一代存储器技术已经引起了人们很大的兴趣,它的体积更小、功耗更低,与现有技术相比能够支持更多的存储器状态。

传统上,电子产品中的数据处理依赖于具有大量晶体管的集成电路(芯片)中微型开关的开/闭来控制电流的流动。在这种基于交换机的概念中,内存是需要尽可能节约的昂贵资源。到目前为止,只有通过更小的尺寸和更高的集成度来提高芯片的性能,但随着晶体管接近其物理尺寸,使用现有技术进一步提高器件性能变得越来越有挑战性。

这项研究对现代技术的直接影响可能是创建超高效的人工智能(AI)硬件。人工智能比现有数字技术更容易实现模拟计算。对使用基于忆阻器组件的模拟微芯片进行节能和性能测试,结果表明,这项技术未来有可能会实现真正的硬件智能化,即使没有云计算或者超级计算机的支撑,同时硬件尺寸也会缩小。

电科芯云

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