功率/性能位：8 月 XNUMX 日

分子忆阻器
来自新加坡国立大学、印度科学培育协会、利默里克大学、德克萨斯农工大学和惠普企业的研究人员发现了一种 分子忆阻器 类脑计算.

该分子利用其金属有机键的自然不对称性在不同状态之间切换，这使其能够执行超快速的决策。

利默里克大学物理学教授达米恩·汤普森表示：“在新设备中，一切都在一个地方完成，因此无需不断阅读或移动信息。” “这消除了‘冯·诺依曼瓶颈’，这个问题从一开始就困扰着计算，并且仍然阻碍着技术的发展。新的分子电路意味着计算机处理单元不再需要为其执行的每个操作获取数据，这极大地节省了时间和能源成本。”

研究人员创建了一种电路，该电路由一层 40 纳米的苯基偶氮吡啶化学家族的分子膜组成，该分子膜夹在顶层金、底层注入金的纳米圆盘和氧化铟锡之间。当向器件施加负电压时，他们观察到前所未有的电流-电压曲线。与仅在一个固定电压下打开和关闭的传统金属氧化物忆阻器不同，这些有机分子器件可以在几个离散的顺序电压下在开关状态之间切换。

“与人脑连接的灵活性和适应性类似，我们的存储设备可以通过简单地改变施加的电压来动态重新配置，以适应不同的计算任务。此外，就像神经细胞如何存储记忆一样，同一设备还可以保留信息以供将来检索和处理，”新加坡国立大学物理系研究员斯里托什·戈斯瓦米（Sreetosh Goswami）说。

“这些分子就像电子海绵，可以提供多达六次电子转移，从而产生五种不同的分子状态。这些状态之间的互连性是设备可重新配置性背后的关键。”新加坡国立大学高级研究科学家 Sreebrata Goswami 补充道。

该团队使用分子存储设备来运行用于不同现实世界计算任务的程序。作为概念证明，该团队证明他们的技术可以一步执行复杂的计算，并且可以重新编程以执行另一项任务。他们假设单个分子存储设备可以执行与数千个晶体管相同的计算功能。

汤普森补充道：“我们对这种可能性感到兴奋，因为这些设备显示了脑计算的所有特征。首先，大量微小的、相同的分子处理器联网在一起并并行工作。更重要的是，它们表现出冗余性和可重新配置性，这意味着即使各个组件并非始终完美工作或每次都以完全相同的方式工作，该设备也可以解决问题。”

多波束毫米波
加州大学圣地亚哥分校的工程师提出了一种方法 毫米波5G 更可靠。毫米波信号很容易被物体阻挡，并且范围有限。研究人员建议将其分成多个波束，而不是当前在基站和接收器之间发送一个毫米波波束的方法。每个波束从基站到接收器都会采取不同的路径。

研究人员创建了一种分离毫米波光束的系统，并在办公室内和校园建筑外进行了测试。该系统提供了具有 800% 可靠性的高吞吐量连接（高达 100 Mbps）。当用户绕过桌子、墙壁和户外雕塑等障碍物时，信号不会下降或失去强度。在室外测试中，该系统可提供最远 80 米（262 英尺）远的连接。

该系统依赖于一组新算法。一种算法首先指示基站将波束分成多条路径。其中一些路径从基站和接收器直接发射，而另一些路径则采取间接路由到达接收器。在这些间接路径中，光束从反射器反射，反射器是环境中反射毫米波的表面，如玻璃、金属、混凝土或干墙。然后，该算法会学习给定环境中的最佳路径。然后，它优化每个光束的角度、相位和功率，以便当它们到达接收器时，它们建设性地组合以创建高质量和高吞吐量的信号。

“你可能会认为分裂光束会降低信号的吞吐量或质量，”加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电气和计算机工程教授 Dinesh Bharadia 说。 “但是根据我们设计算法的方式，从数学角度来看，我们的多波束系统可以为您提供更高的吞吐量，同时传输与单波束系统相同的总体功率。”

另一种算法通过连续跟踪用户的移动并重新调整波束参数，在用户四处移动以及另一个用户挡道时保持连接。

“你不需要任何新硬件来做到这一点，”电气和计算机工程博士 Ish Jain 说。加州大学圣地亚哥分校的学生。 “我们的算法都符合当前的 5G 协议。”

该团队正在努力扩展系统以适应多个用户。