摘要 — 我们为氧化物半导体 (OS) 晶体管提供自上而下和自下而上的设计指南,这些晶体管针对逻辑平台上的增益单元存储器进行了优化。利用高密度、高带宽的片上增益单元存储器,通过最大限度地减少对片外动态随机存取存储器 (DRAM) 的访问,深度神经网络 (DNN) 加速器的执行时间可缩短 51-66%。为了平衡保留时间和存储器带宽(自上而下),选择原子层沉积 (ALD) 氧化铟锡 (ITO) 晶体管(自下而上)。经实验优化的器件表现出低关态电流(V GS = -0.5 V 时为 2 × 10 -18 A/µ m)、良好的导通电流(电源 < 2 V 时为 26.8 µ A/µ m)、低亚阈值摆幅 (SS)(70 mV/dec)和良好的迁移率(27 cm 2 V -1 s -1)。利用优化后的器件,在28nm节点、V DD = 0.9 V条件下模拟了一个64行(WL)×256列(BL)的增益单元存储器宏。模拟结果表明,混合OS-Si增益单元存储器实现了0.98倍频率和3倍静态随机存取存储器(SRAM)密度,而OS-OS增益单元存储器预计以N层3-D堆叠在0.5倍频率和N乘以1.15倍SRAM密度下工作。
复旦微电是一家从事超大规模集成电路的设计、开发、测试,并为客户提供系统解决方案的专业公司。公司目前建立了健全安全与识别芯片、非扩散芯片、智能电表芯片、FPGA芯片和集成电路测试服务等产品线,产品广泛涉及金融、社会保障、防伪溯源、网络通讯、家电设备、汽车电子、工业控制、信号处理、数据中心、人工智能等领域。
业界正在研究电阻式存储器件,尤其是那些基于可溶液处理、化学变化且成本低廉的有机材料的器件。在本文中,我们通过在 ITO 基板上旋涂一层有机的钌 (II) 薄层来制造电阻式存储器件。制造的电阻式存储器件利用通过旋涂沉积在 ITO 基板上的钌 (II) 薄层,表现出低电阻和高电阻导电状态。这些特性使它们非常适合电阻式随机存取存储器 (RRAM) 应用。RRAM 因其高可扩展性、快速切换速度和低功耗而成为一种很有前途的非易失性存储器技术。通过利用低电阻和高电阻状态,电阻式存储器件可以有效地存储二进制数据,为各种基于存储器的系统提供潜在应用,包括固态硬盘、嵌入式系统和物联网 (IoT) 设备。有机钌 (II) 薄层的使用为探索电阻式存储器器件的性能和稳定性提供了一种新途径,为 RRAM 技术的进一步发展铺平了道路。” 使用扫描电子显微镜 (SEM)、X 射线衍射 (XRD) 和能量色散 X 射线光谱 (EDX) 来表征该器件。还获得了这些器件的电流-电压特性。测量了低电阻和高电阻传导状态,发现它们非常适合电阻式随机存取存储器应用。此外,我们观察到随着有机层厚度的增加,开关得到改善,因此电阻比提高了 10 倍。 (2022 年 12 月 19 日收到;2023 年 8 月 7 日接受) 关键词:钌、开关、器件、电性能
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基于电阻开关存储器(也称为忆阻器或 RRAM)的新型计算架构已被证明是解决深度学习和脉冲神经网络能源效率低下问题的有前途的方法。然而,电阻开关技术尚不成熟,存在许多缺陷,这些缺陷通常被认为是人工神经网络实现的限制。尽管如此,可以利用合理的可变性来实现高效的概率或近似计算。这种方法可以提高稳健性、减少过度拟合并降低特定应用(如贝叶斯和脉冲神经网络)的能耗。因此,如果我们将机器学习方法适应电阻开关存储器的固有特性,某些非理想性可能会成为机会。在这篇简短的评论中,我们介绍了电路设计的一些关键考虑因素和最常见的非理想性。我们通过成熟的软件方法示例说明了随机性和压缩的可能好处。然后,我们概述了利用电阻开关存储器的缺陷的最新神经网络实现,并讨论了这些方法的潜力和局限性。
基于电阻开关存储器(也称为忆阻器或 RRAM)的新型计算架构已被证明是解决深度学习和脉冲神经网络能源效率低下问题的有前途的方法。然而,电阻开关技术尚不成熟,存在许多缺陷,这些缺陷通常被认为是人工神经网络实现的限制。尽管如此,可以利用合理的可变性来实现高效的概率或近似计算。这种方法可以提高稳健性、减少过度拟合并降低特定应用(如贝叶斯和脉冲神经网络)的能耗。因此,如果我们将机器学习方法适应电阻开关存储器的固有特性,某些非理想性可能会成为机会。在这篇简短的评论中,我们介绍了电路设计的一些关键考虑因素和最常见的非理想性。我们通过成熟的软件方法示例说明了随机性和压缩的可能好处。然后,我们概述了利用电阻开关存储器的缺陷的最新神经网络实现,并讨论了这些方法的潜力和局限性。
摘要:提议三维垂直电阻随机访问记忆(VRRAM)作为增加电阻存储器存储密度的有前途的候选者,但是3-D VRRAM阵列的性能评估机制仍然不够成熟。先前评估3-D VRRAM性能的方法是基于写入和读取余量的。但是,3-D VRRAM阵列的泄漏电流(LC)也是一个问题。多余的泄漏电流不仅降低了记忆单元的读/写公差和责任,还可以增加整个数组的功耗。在本文中,使用3-D电路HSPICE模拟来分析3-D VRRAM体系结构中阵列大小和操作电压对泄漏电流的影响。模拟结果表明,迅速增加泄漏电流显着影响3-D层的尺寸。高读取电压是提高读取余量的预告仪。但是,泄漏电流也增加。减轻这一冲突需要在设置输入电压时进行权衡。通过分析多位操作对整体泄漏电流的影响,提出了提高阵列读/写入效率的方法。最后,本文探讨了减少3-D VRRAM阵列中泄漏电流的不同方法。本文提出的泄漏电流模型为3-D VRRAM阵列的初始设计提供了有效的性能预测解决方案。
睾丸负责精子产生和雄激素合成。睾丸发育和功能的异常导致性发展和男性不育症的疾病。当前,没有用于对睾丸进行建模的体外系统。在这里,我们使用Transwell插入物从新生小鼠初级睾丸细胞中产生睾丸类器官,并表明这些类型器可以生成类似小管的结构和类似于体内睾丸的细胞组织。基因表达分析表明了一种概括体内睾丸中观察到的特征。胚胎睾丸细胞,但没有成年睾丸细胞也能够形成器官。这些类器官可以在培养物中维持8-9周,并显示出进入减数分裂的迹象。我们进一步开发了定义的培养基组成,这些培养基组成促进了未成熟的Sertoli细胞和Leydig细胞状态,从而在体外实现了器官成熟。这些睾丸类器官是一种有前途的模型系统,用于睾丸发育和功能的基础研究,并在阐明和治疗发育性疾病和不育的情况下进行了翻译应用。
摘要 衰老会破坏 DNA 修复和表观遗传控制等细胞过程,导致基因组改变的逐渐积累,从而对有丝分裂后细胞产生有害影响。基因组中富含重复序列的区域的基因组变异通常被称为“暗位点”,使用传统测序方法很难解决。新的长读技术为探索以前无法访问的基因组区域提供了有希望的途径。使用基于纳米孔的长读全基因组测序从 18 岁人类大脑中提取的 DNA,我们确定了重复 DNA 中以前未报告的结构变异和甲基化模式,重点关注转座因子(“跳跃基因”)作为变异的关键来源,特别是在暗位点中。我们的分析揭示了潜在的体细胞插入变异,并为许多逆转录转座子家族提供了 DNA 甲基化频率。我们进一步展示了该技术在研究阿尔茨海默病患者大脑中这些具有挑战性的基因组区域方面的实用性,并确定了病理正常大脑与阿尔茨海默病患者大脑中 DNA 甲基化的显著差异。为了突出这种方法的强大功能,我们发现了具有改变的 DNA 甲基化模式的特定多态性逆转录转座子。这些逆转录转座子位点有可能导致病理学,值得在阿尔茨海默病研究中进一步研究。总之,我们的研究首次基于长读 DNA 测序分析了阿尔茨海默病神经病理学中衰老大脑的逆转录转座子序列、结构变异和 DNA 甲基化。
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