Бондарев А.В. и др.
Исследование стабильности гибридной МОП-мемристорной памяти с использованием модифицированного метода оптимизации роя частиц

Бондарев А.В., Ефанов В.Н. Исследование стабильности гибридной МОПмемристорной памяти с использованием модифицированного метода оптимизации роя частиц // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. Т. 24, № 6. С. 1059–1065. doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-6-1059-1065

Введение. Рассматривается проблема оценки стабильности наноэлектронных структур, включающих гибридную транзисторно-мемристорную энергонезависимую память. Результаты исследования процессов в наноэлектронных структурах с использованием мемристоров показали, что дополнительно к обычному дрейфу параметров, свойственному полупроводниковым приборам, в данных структурах возникают новые уникальные эффекты. Такие эффекты приводят к неопределенности в оценке состояния ячеек мемристорной памяти. Исследование подобных эффектов находится в начальном состоянии, в том числе из-за отсутствия моделей, позволяющих в полном объеме исследовать изменчивость параметров и дрейф состояний мемристоров. В связи с этим предлагается использовать метаэвристический метод роя частиц, позволяющий оценивать устойчивость гибридной транзисторно-мемристорной памяти. Методы. В работе используются методы топологического и параметрического анализов наноэлектронных структур с мемристорами, метод интервального анализа подобных структур, метод оптимизации роя частиц для решения интервальных алгебраических и дифференциальных уравнений. Основные результаты. Предложена структурно-параметрическая модель гибридного устройства памяти на основе мемристоров с учетом конечных приращений их параметров, вызванных воздействием внешних и внутренних факторов. Разработан алгоритм оценки параметров гибридного запоминающего устройства с мемристорами на основе модифицированного метода оптимизации роя частиц. Обсуждение. Интервальные математические модели служат основой для разработки новых принципов организации сверхплотной энергонезависимой памяти и создают предпосылки для новых подходов к организации вычислений в памяти. Вычислительный алгоритм, основанный на методе оптимизации роя частиц, позволяет оценить работоспособность гибридных металл-оксид-полупроводниковых структур (МОП-структур) с мемристорами в реальных условиях эксплуатации. В результате выполненной оценки появляется возможность расширить область применения устройств, использующих квантовые эффекты, в различных технических приложениях.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License