Μελέτη των διατάξεων μνημών  crossbar με Στοιχεία CBRAM & 
νευρομορφικές εφαρμογές

Γεώργιος, Κλειτσιώτης; Georgios, Kleitsiotis

dc.contributor.author	Γεώργιος, Κλειτσιώτης	el
dc.contributor.author	Georgios, Kleitsiotis	en
dc.date.accessioned	2022-11-07T09:45:31Z
dc.date.available	2022-11-07T09:45:31Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56099
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23797
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Memristor	en
dc.subject	Memory	en
dc.subject	Volatile & Non-Volatile Memories	en
dc.subject	Non-Von Neumann Computer Architectures	en
dc.subject	Neuromorphic	en
dc.title	Μελέτη των διατάξεων μνημών crossbar με Στοιχεία CBRAM & νευρομορφικές εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.secondaryTitle	A Study of CBRAM Crossbar Memory Arrays and Neuromorphic Applications	en
heal.classification	Μικροηλεκτρονικά	el
heal.classification	Device Engineering	en
heal.classification	Electronics Engineering	en
heal.classification	Νανοηλεκτρονικές Διατάξεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-10
heal.abstract	Η συνεχώς αυξανόμενη αγορά διατάξεων μνήμης λόγω της ταχύτατης διάδοσης φορητών ηλεκτρονικών συσκευών (smartphones, tablets κ.α.) καθώς και η αύξησης των Κέντρων Δεδομένων (Data Centers), έχει οδηγήσει σε ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας των μη πτητικών μνημών, δηλαδή των μνημών που διατηρούν την αποθηκευμένη πληροφορία ακόμα και με απώλεια τροφοδοσίας ισχύος. Οι μνήμες FLASH αποτελούν μέχρι σήμερα τον κυρίαρχο εκπρόσωπο των μη-πτητικών μνημών, ωστόσο φτάνουν τα φυσικά όρια σμίκρυνσής τους, λόγω κυρίως των μεγάλων ρευμάτων διαρροής που παρουσιάζουν σε μικρά πάχη οξειδίων και τα οποία καθιστούν τις καταστάσεις εγγραφής/διαγραφής μη διακρίσιμες. Επιπροσθέτως, η ανάπτυξη νέων διατάξεων μη-πτητικών μνημών δε λαμβάνει χώρα μόνο για να ικανοποιηθούν οι ανάγκες της τεχνολογίας για αυξημένη χωρητικότητα, αλλά αποτελούν αντικείμενο εντατικής έρευνας στο χώρο των λογικών κυκλωμάτων και των νευρομορφικών (neuromorphic) συστημάτων. Ορισμένες διεργασίες, όπως η εκμάθηση πραγματικών εικόνων, η αναγνώριση προτύπων και η λήψη αποφάσεων είναι εξαιρετικά δαπανηρές από πλευράς κατανάλωσης ενέργειας για τους συμβατικούς επεξεργαστές που στηρίζονται στη Boolean λογική, σε αντίθεση με τον ανθρώπινο εγκέφαλο, όπου οι παραπάνω διεργασίες λαμβάνουν χώρα αρκετά εύκολα. Κάτω από αυτό το πλαίσιο, οι νέες διατάξεις μνήμης θα μπορούσαν να εκτελούν σύνθετες διεργασίες χαμηλής ισχύος, μιμούμενες τις αντίστοιχες διεργασίες του εγκεφάλου, με στόχο την τεχνητή εκμάθηση και την αναγνώριση προτύπων. Στην εργασία μελετήθηκε η χρήση των μνημών μεταβλητής αντίστασης αγώγιμου νήματος τύπου (conductive bridge random access memories – CBRAM) για καινοτόμες νευρομορφικές εφαρμογές. Αρχικά οι συγκεκριμένου τύπου διατάξεις χαρακτηριστήκαν ως προς το παράθυρο μνήμης τους σε λειτουργία παροχής συνεχούς τάσης, όσο και στην ταχύτητα λειτουργίας τους, όταν η τάση εισόδου είναι παλμική. Έπειτα παρουσιάστηκε η διαδικασία ανάγνωσης μιας αρχιτεκτονική αλληλοδιασταυρώμενων δομών (crossbar structure), που κρίνεται ως ιδιαίτερης σημασίας τόσο για εφαρμογές αποθήκευσης πληροφορίας όσο και για νευρομορφικές εφαρμογές. Παράλληλα, αναπτύχθηκε μια καινούργια διάταξη χαρακτηρισμού και ελέγχου για την μέτρηση της ηλεκτρικής απόκρισης μιας τεχνητή σύναψη που δέχεται ερεθίσματα από έναν αισθητήριου νευρώνα. Τέλος εξετάστηκε η αξιοποίηση των CBRAM σε καινοτόμες αρχιτεκτονικές νευρομορφικών δικτυωμάτων.	el
heal.advisorName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Δημητράκης, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	90 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false