Исследователи из МФТИ разработали новую форму мемристоров — «стройблоков» нейроморфных чипов, способных одновременно имитировать работу синапсов в мозге человека и хранить информацию. Работы ведутся с 2019 года, и главная проблема предыдущих версий заключалась в том, что они быстро «забывали» данные.

На границе раздела с полупроводником всегда присутствуют заряженные поверхностные состояния (дефекты), создающие сильные поля и сбрасывающие поляризацию в одно и то же состояние. В новом устройстве учёным удалось достаточно долго избегать этого сброса. Для этого они заменили металлические электроды на полупроводниковые аналоги и подобрали оптимальную толщину плёнки из гафния и циркония, играющей роль рукотворного аналога нейрона.

Это позволяет переключать мемристор между двумя режимами — «ученик» и «архиватор», в которых он либо быстро учится, либо надёжно запоминает. В результате время хранения информации выросло с нескольких секунд до 12 неполных суток, а количество циклов перезаписи увеличилось в два десятка раз.

По словам заведующей лабораторией перспективных концепций хранения данных МФТИ Анастасии Чуприк и младшего научного сотрудника Ильи Марголина, это достижение существенно приближает создание процессоров для искусственного интеллекта, которые будут потреблять значительно меньше энергии и быстрее обучаться, приближаясь по эффективности к человеческому мозгу.