亚 100nW 易失性纳米金属氧化物忆阻器作为神经元脉冲的突触式编码器
新兴技术
2016-11-30 v1
摘要
先进的神经接口在神经系统与微电子器件之间建立生物电子连接，作为多种疾病的创新疗法具有巨大潜力。大量神经元的脉冲被记录，导致大数据的产生，这些数据需要在最严苛的条件下进行在线处理，例如极低的功耗和片上空间占用。在此，我们提出一种新概念，利用纳米级忆阻器件的固有易失特性来检测和压缩多电极阵列记录的神经脉冲信息。同时，与生物突触类似，脉冲幅度和频率的信息被转换为器件的亚稳态电阻状态跃迁，该器件本身具有自复位和连续编码脉冲活动的能力。此外，将忆阻器工作在极高电阻状态范围内，可将其平均运行功耗降至 100 nW 以下，展示了为先进神经接口构建高度可扩展且高能效的片上处理器的潜力。
引用
@article{arxiv.1611.09671,
title = {Sub 100nW volatile nano-metal-oxide memristor as synaptic-like encoder of neuronal spikes},
author = {Isha Gupta and Alexantrou Serb and Ali Khiat and Ralf Zeitler and Stefano Vassanelli and Themistoklis Prodromakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09671},
year = {2016}
}
备注
15 pages main article, 15 pages supplementary information, 2 pages supplementary notes