多接触相变切换逻辑器件利用热串扰
摘要：相变存储器（PCM）是一种新兴的高速、高密度、高耐久性和可扩展的非易失性存储器技术，它利用了硫化物材料（如Ge2Sb2Te5）的非晶相和晶相之间的大电阻对比。除了作为独立存储器使用外，将PCM器件集成在CMOS层上进行内存中的计算和神经形态计算引起了越来越多的关注。存储控制器的大规模CMOS开销是限制这一目的的因素。将路由、多路复用和逻辑等功能转移到存储层可以大大减少CMOS开销，从而使得在传统CPU上集成数百GB的PCM存储成为可能。在这项工作中，我们提出了一种可以执行切换操作的相变设备概念的计算分析。切换功能是通过两种物理机制实现的：（i）由于不同写入接触对之间的非晶相形成而导致的不同读取接触的隔离，以及（ii）熔融区域与先前非晶化区域之间的热相互作用。与CMOS晶体管接口时，具有六个接触的相变器件可以实现切换型触发器、多路复用器或解复用器。在这里，我们演示了该设备作为切换型触发器的操作，使用5个晶体管，与传统的CMOS替代品相比，其占地面积仅为其50％左右，并且具有非易失性的额外优势。
作者：Raihan Sayeed Khan, Nadim H. Kanan, Jake Scoggin, Helena Silva, Ali Gokirmak
论文ID：1904.00836
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2019-04-02