а) строение электрохимического синапса, b) изображение синапса, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии с) строение решетки в проводящем канале, d) график изменения проводимости в зависимости от приложенного напряжения. Изображение: Nature.com
В новой работе та же группа исследователей усовершенствовала электрохимический синапс, изменив его конфигурацию, чтобы он смог выдерживать сильные электрические поля около 10 мегавольт на сантиметр, и работать в 10 тысяч раз быстрее, чем биологические синапсы. Прототипы устройств размером 50 на 150 нанометров были изготовлены с помощью электронно-лучевой литографии. На затвор подавали одну тысячу импульсов протонирующего напряжения (10 вольт) и одну тысячу импульсов депротонирущего напряжения (-8,5 В), каждый длительностью пять наносекунд. В статье отмечается, что искусственные синапсы выдержали экстремальный режим работы, продемонстрировав превосходную энергоэффективность (2,5 фемтоджоуля на импульс) и почти идеальные характеристики с точки зрения изменения проводимости в канале.
Авторы подчеркивают, что их электрохимические синапсы превосходят устройства энергонезависимой памяти, которые в настоящий момент используются для моделирования нейронных сетей, но потребляют много энергии. Такие программируемые резисторы подходят для создания аналоговых нейронных сетей, лишенных недостатков традиционной фон-неймановской структуры современных компьютерных систем, которая требует передачи большого объема данных между памятью и процессором.
