铁电调控可重构同质结

感存算一体化

将图像传感、权重存储与高阶计算集成于单一光电器件，无需外部存储和计算单元即可完成图像识别。

Wu, Guangjian · 张续猛 · Feng, Guangdi · Wang, Jingli · 周可基 · Zeng, Jinhua · Dong, Danian · Fangduo, Zhu · 赵晓兵 · Zhang, Mengyu · 田博博 · 段纯刚 · 刘琦 · 王建禄 · 褚君浩 · 刘明

Nature Materials 2023

技术优势

线性对称可逆调控

权重更新高度线性且对称，保证训练过程中的稳定收敛与高准确率。

免外部存储计算单元

利用光电流产生过程和基尔霍夫定律直接实现乘累加，图像识别无需片外资源。

应用场景

• 感内计算：在传感器端直接处理视觉信息，避免原始数据传输延迟和功耗。
• 存算一体：权重存储在铁电畴中，计算在读取时完成，打破存算分离瓶颈。
• 智能视觉传感器：阵列直接输出识别结果，替代传统图像传感器加后处理模块架构。
• 神经形态视觉芯片：模拟突触权重的线性、对称调控，构建高效神经形态视觉硬件。