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我們不能不提到ReRAM在安全應(yīng)用方面的優(yōu)勢。無論是物理不可克隆函數(shù)（PUF）和真隨機(jī)數(shù)生成器（TRNG）等SoC安全解決方案，還是用于智能卡等安全應(yīng)用的SoC嵌入式NVM，ReRAM都提供了一種固有的安全解決方案。與閃存等浮柵器件不同，ReRAM不使用任何電荷或其他粒子，因此使用電子束更難感知或改變其內(nèi)部狀態(tài)。因?yàn)镽eRAM對(duì)電磁場免疫，所以與MRAM不同，它也可以很容易地抵御磁性攻擊。此外，由于ReRAM位單元深深嵌入在BEOL集成的兩個(gè)金屬層之間（圖3），因此它更容易受到光學(xué)攻擊。最后但同樣重要的是，ReRAM可以擴(kuò)展到小的幾何形狀，因此關(guān)鍵信息可以以這些幾何形狀嵌入芯片中，而不是放在單獨(dú)的芯片上，在那里可以更容易地監(jiān)控芯片間通信。
圖2:
在汽車中發(fā)現(xiàn)NVM的一些地方
圖2:
在汽車中發(fā)現(xiàn)NVM的一些地方
雷拉姆的未來
在這篇文章中，我們似乎涵蓋了ReRAM的所有可能應(yīng)用，但由于幾乎每個(gè)電子產(chǎn)品都需要一些NVM，因此ReRAM的優(yōu)勢是巨大的。Flash正在達(dá)到極限，是時(shí)候開發(fā)一種新的NVM了，它可以為電子設(shè)備的新時(shí)代提供動(dòng)力。到了ReRAM的時(shí)候了用于內(nèi)存計(jì)算的聚合物納米憶阻器90%產(chǎn)量摘要
具有輕質(zhì)和機(jī)械靈活性的聚合物憶阻器是低功耗邊緣計(jì)算范例的卓越候選者。然而，大多數(shù)聚合物的結(jié)構(gòu)不均勻性通常導(dǎo)致隨機(jī)電阻開關(guān)特性，這降低了納米級(jí)器件的產(chǎn)量和可靠性。在這篇文章中，我們報(bào)告說，通過采用二維共軛策略，聚合物憶阻器的產(chǎn)量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的90%，具有小型化和低功率潛力。通過用2D共軛噻吩衍生物構(gòu)建共面大分子，以增強(qiáng)薄膜的π–π堆疊和結(jié)晶度，在整個(gè)聚合物層上發(fā)生均勻切換，32 ns，D2D變化降至3.16%~8.29%，產(chǎn)量接近90%，可擴(kuò)展至100 納米級(jí)，功耗約為10−15 J/鉆頭。聚合物憶阻器陣列能夠充當(dāng)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算任務(wù)的算術(shù)邏輯元件和乘法累積加速器。
介紹
進(jìn)入如今的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代，全球數(shù)據(jù)在市政交通管制、國內(nèi)安全監(jiān)控、醫(yī)療服務(wù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域呈指數(shù)級(jí)增長1，到20202年，全球數(shù)據(jù)總量已達(dá)到40萬億GB，即每人5 TB，3。這些在傳感器終端收集的大量模擬信號(hào)通常通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心和共享計(jì)算資源上傳到云端進(jìn)行大規(guī)模存儲(chǔ)和按需處理。盡管將繁重的提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和處理從用戶端設(shè)備遷移到虛擬密碼空間顯示了節(jié)省成本、提高生產(chǎn)力和信息安全的優(yōu)勢，然而，將冗余無效數(shù)據(jù)無差別地傳輸?shù)皆茣?huì)導(dǎo)致計(jì)算資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和巨大的功耗4，5，6。據(jù)預(yù)測，能源匱乏是信息技術(shù)行業(yè)在本世紀(jì)中葉面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)7。因此，非常希望在物理設(shè)備或數(shù)據(jù)源處或附近發(fā)生的新的電子設(shè)備和低功耗邊緣計(jì)算范式為云計(jì)算提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和預(yù)篩選的重要補(bǔ)充，特別是當(dāng)需要對(duì)周圍發(fā)生的事情做出快速響應(yīng)時(shí)，例如在車輛自動(dòng)駕駛過程中對(duì)路上障礙物的即時(shí)檢測和躲避。
聚合物納米憶阻器
最近研究得很好的憶阻器，具有CMOS兼容性7、快速開關(guān)速度和低功率潛力8，被認(rèn)為是高密度信息存儲(chǔ)的有前途的候選者9。電阻的非易失性重新配置，加上簡單的兩端結(jié)構(gòu)和三維集成能力，也使憶阻器交叉陣列能夠執(zhí)行大規(guī)模的內(nèi)存計(jì)算任務(wù)10，11。在馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，消除物理分離的中央處理單元和存儲(chǔ)器層次之間頻繁的數(shù)據(jù)移動(dòng)將提高計(jì)算效率，并降低處理數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載時(shí)的能耗。特別是，在憶阻器中加入輕質(zhì)聚合物作為開關(guān)矩陣，在低功耗柔性邊緣計(jì)算應(yīng)用中顯示出優(yōu)越的優(yōu)勢12，13，14，15，16。基于電荷捕獲和去捕獲、電荷轉(zhuǎn)移（CT）、電化學(xué)氧化還原反應(yīng)、構(gòu)象重構(gòu)、離子遷移等機(jī)制17，聚合物憶阻器器件中發(fā)生了局部電阻切換，其中在富含缺陷的區(qū)域18、19、20、21中的局部增強(qiáng)電場下更容易且優(yōu)選地產(chǎn)生高導(dǎo)電區(qū)域（或?qū)щ娂?xì)絲）。由于缺陷和內(nèi)部電場的空間不均勻性，以及因此開關(guān)矩陣內(nèi)導(dǎo)電絲的隨機(jī)分布，將憶阻器縮小到納米級(jí)可能導(dǎo)致某些器件被分配在顯示不同電行為或根本不顯示任何電阻開關(guān)特性的區(qū)域中。盡管聚合物憶阻器在低功耗邊緣計(jì)算應(yīng)用中顯示出雄心勃勃的科學(xué)重要性，但其較差的制造成品率和可靠性仍然是阻礙其直接實(shí)際應(yīng)用的主要問題。 |
