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氧化钛和计算机芯片革命

图片来信:Sebastian Duda / Shutterstock.com

氧化钛 - 日常涂料中的常见成分 - 可以是减少设备中的能量需求的关键成分,变化为无人驾驶汽车和智能手机。

几十年来,机器学习被问题备份了:计算机倾向于将数据存储在一个区域中并在另一个区域进行处理。这可以是能量和计算能力的大量浪费。

与密歇根大学合作,桑迪亚国家实验室的研究人员团队发现,氧化钛可用于制造电脑芯片。这可以形成一个可以使机器学习的技术启示的骨干。这可能意味着对依赖自动驾驶,语音识别,图像处理和其他功能的丰富的设备来说意大利提升。

该团队的研究发表于期刊先进的材料。欧洲杯足球竞彩

探索氧化钛计算链接

氧化钛是具有价电子的过渡金属,其可以在形成化学键方面发挥作用。它是最广泛研究的氧化物之一。

金属在电子设备的开发中具有无数应用。其中一个最新和令人兴奋的名称是生物传感器的发展中的一种材料,它检测生物分子,生物结构或微生物的存在。

氧化钛是涂料中的常见成分,因为它是便宜的无毒,但是是什么使其成为一种理想的电子元件?

此应用的关键及其在省电非易失性计算机存储器(NVM)中的应用 - 即使其电源被切断,也可以保持存储数据的内存类型 - 是氧气。

氧化钛具有可以抓出的氧原子。完成此操作时,它会产生氧气空位,使氧化钛导电。这些氧空缺有助于存储电气数据,这是可以用电荷恢复的信息。这立即给出任何具有氧化钛的装置,在计算能力中造成大量提升。

该研究小组通过将带有氧化钛涂层的电脑芯片加热到150⁰C来制造氧气空位。这将氧分子从材料中分离出来,当芯片冷却时,它将存储上的任何编程信息。

呼吸生命变成计算革命

一种配备有由研究人员设计的氧化钛芯片的计算机系统可以切出中间人,允许在存储它的相同位置处理数据。该团队的早期研究也导致它相信其新技术将以可预测和可重复的方式实现这一数据处理。

控制无用车辆的自动驱动装置是一个例子。这些“ROBO-CARS” - 越来越普遍 - 需要能够做出快速决策并对前方道路进行近不断的评估和潜在的危害。这需要在周围移动大量信息并消耗很多能量。

该团队的替代方案可以让计算机的自动驾驶车辆的计算机“大脑”功能降低能耗,这无疑将吸引汽车行业。

然而,这种突破的潜力也比自行车车辆更进一步。

该团队已经指出了它在日常设备中的广泛适用性。例如,个人电子产品和智能手机的语音识别目前依赖于将语音控制命令传输到网络,再由网络将其传输到一个中心枢纽。这个计算集线器分析声音,验证它,并传回确认,允许执行命令。有了团队的系统,整个过程就可以在你的掌中进行。

在这可以实现之前,还有工作要做。该团队现在将专注于改进创建氧化钛动力芯片的过程和开发可用于工业用途的生产方法。

在全球无人驾驶汽车市场中的重要应用 - 2019年的241亿美元,并在智能手机市场中看到估计的15.6亿单位每年仅估计2018年的5220亿美元,这项技术可以驾驶A.能源消耗和日常生活的重大变化。

参考和进一步阅读

李。Y.,Fuller。e.j.,糖。J. D.,。(2020)无细丝散装电阻存储器能够实现确定性模拟切换。先进的材料。欧洲杯足球竞彩https://doi.org/10.1002/adma.202003984

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罗伯特·莱

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罗伯特·莱

罗伯特是一个带有茎BSC的自由职业者科学记者欧洲杯线上买球。他专门从事物理,空间,天文学,天文人物,量子物理和SCICOMM。Robert是一名ABSW成员,AWCSJ 2019和IOP研究员。

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