SUTD研究人员开发出一种新型可重构设备可以弥合处理器和内存之间的差距
开发高能效的高性能计算设备，即不仅功耗低，而且计算信息速度快的设备，是边缘计算研究的一个关键目标。组合执行移位寄存器操作的存储器组件和单元是实现此目标的潜在方法。
大多数计算设备由物理上独立的内存组件和处理单元组成。然而，为了大大简化这些设备并降低其功耗，已经开发出一种可以有效执行这两种功能的设备——内存中移位寄存器架构。
传统的内存移位寄存器架构有局限性，尽管其中一些架构显示出有希望的结果。限制包括使用许多设备以及将电阻转换为电信号的要求。
新加坡科技设计大学 (SUTD) 的研究人员基于相变合金，即在玻璃非晶态和有序晶态之间可逆切换的材料，开发了一种新的可重构移位寄存器内存架构。他们的设备既可以作为可重新配置的内存组件，也可以作为可编程的移位寄存器，并且已在Advanced Intelligent Systems上发表的一篇论文中进行了介绍。
术语“基于材料 (M) 状态的移位寄存器”用于描述研究人员开发的移位寄存器内存设备。相变材料的四种材料状态，即非晶态、完全结晶态、部分结晶态和初始状态(代表不同的移位寄存器/存储器模式)被用于操作该器件。
该器件可以切换为执行移位寄存器或存储器功能，并且由于其特殊设计而易于编程。研究人员表明，该设备在初步测试中对这两种功能的表现都令人印象深刻。
“当作为存储器运行时，该器件可以通过 1.9 ns 脉冲从无序玻璃态切换到结晶态，这比现有的掺杂氮的锗锑碲层的器件短约三分之一;并表现出 2 pJ 的复位能量。当用作移位寄存器时，该器件可以在串行输入-串行输出模式和串行输入-并行输出模式之间切换，具有单个单元格，并表现出许多电阻级别，这在以前没有显示过， ”SUTD 的助理教授 Desmond Loke 说，他是这项研究的首席研究员。
为了大幅降低功耗，研究团队提出的新型内存移位寄存器架构可用于未来设计各种高性能电子系统。基于 M 状态的移位寄存器可应用于各种操作方案和计算，尽管出于本研究的目的，研究人员已经证明这些设备能够成功执行移位寄存器操作。
参与这项工作的其他研究人员包括来自 SUTD 的 Shao-Xiang Go、Qiang Wang、Natasa Bajalovic、来自剑桥大学的 Taehoon Lee 和来自浙江大学的 Kejie Huang。
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