MIT科學家發明3D晶元，將有助於人工視網膜開發

本文轉載自「Nature自然科研」。

本周《自然》論文Three-dimensional integration of nanotechnologies for computing and data storage on a single chip報道了一種新的高能效、 高存儲率的納米電子系統，它將輸入/輸出、計算和數據存儲能力集合在一塊三維晶元上。這個系統與現存的硅基電路兼容，並且它能夠幫助人們突破計算機領域的重大瓶頸：數據在片外存儲器和片上邏輯電路之間轉換的需求。為了讓讀者進一步了解他們的設備，作者展現該系統能夠感知不同的氣體和蒸汽（包括純氮氣和檸檬汁、伏特加與啤酒的蒸汽），能夠將感應器的數據儲存在超過一百萬個RRAM元件中，並且用碳納米管邏輯操作對其進行分類。

3D集成電路模型，能夠感知周圍不同的氣體和蒸汽。第一層是氣體感受器，第二層儲存感受器產生的信號，第三層的計算電路利用機器學習技術識彆氣體或蒸汽，最後一層電路與其他層相配合來執行指定的操作。Sherief Reda

在過去的幾十年里，雖然計算機的功能越來越強大，但是一個主要的難題阻礙了計算機性能的進一步發展，那就是當前的技術要求計算機能以更高的速度處理大量的數據。

美國麻省理工學院的Max Shulaker和同事提出一種結合多種新型技術的三維納米電子系統的模型。這個系統結合了碳納米管感測器和應用了新興記憶技術——可變電阻式內存（RRAM）的晶體管，以及傳統硅電路。因此，它能夠從外界捕捉大量數據，儲存並處理捕捉到的數據，並且輸出經過精準處理過的信息，這些全在同一個晶元中完成。

3D納米電子系統及其局部放大圖。Shulaker et al.

在一篇相關新聞與觀點文章中，美國布朗大學的Sherief Reda提出這項技術最終能夠幫助開發相關應用，比如「擁有高性能人工智慧的嵌入式智能攝像機，在血管中游泳和傳送藥物的智能機器人及人工視網膜。」?

參考資料：

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