pinMOS: Memória neuromórfica funciona com eletricidade ou com luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/12/2019

A memória pinMOS, um componente semicondutor híbrido orgânico-inorgânico resultante da combinação de um OLED e um capacitor. Ele possui as características de um memocapacitor, interage com a luz e pode ser escrito e apagado com luz ou eletricidade.
[Imagem: Yichu Zheng]

pinMOS

Anote aí mais uma sigla que promete se tornar bem conhecida com o advento dos computadores que usam luz em vez de eletricidade: pinMOS.

É novo tipo de memória capacitiva programável, resultado da combinação de um OLED (LED orgânico) e de um capacitor MOS (semicondutor de óxido metálico, como os tradicionais CMOS de toda a eletrônica). Em outras palavras, é um híbrido da eletrônica semicondutora atual com a nascente eletrônica orgânica. O "pin" do nome é uma sigla para um semicondutor intrínseco dopado alternadamente para armazenar cargas positivas e negativas (p-doped/intrinsic/n-doped).

Mas a unidade de armazenamento pinMOS é muito mais do que uma simples memória: é um memocapacitor não volátil, um componente nativo para a computação neuromórfica, aquela que imita o funcionamento do cérebro.

Sua característica essencial é que uma célula pinMOS é capaz de armazenar vários estados, já que as cargas podem ser adicionadas ou removidas em quantidades controláveis. Outro recurso atraente é que essa memória simples - é essencialmente um diodo - pode ser gravada e lida tanto eletricamente quanto opticamente.

Uma memória diodo-capacitor foi apresentada pela primeira vez em 1952, por Arthur Holt, mas só agora esse conceito está sendo revivido graças à emergência dos semicondutores orgânicos, uma vez que todas as funções de uma junção entre diodos e capacitores podem ser integradas em uma única célula de memória.

Conversa produtiva

Os professores Stefan Mannsfeld e Axel Fischer, da Universidade Tecnológica de Dresden, na Alemanha, contam que tiveram a ideia de juntar um semicondutor com um OLED quando estavam no Brasil, em 2015, para participar de uma conferência em Porto de Galinhas.

Forçados a uma longa viagem de ônibus até seu destino, eles começaram a discutir que juntar o OLED - um diodo orgânico emissor de luz - com um isolante poderia resultar em uma unidade de armazenamento de dados devido aos efeitos físicos específicos dos dois materiais: o semicondutor tradicional permitiria ler e escrever os dados eletricamente, enquanto o diodo orgânico permitiria fazer o mesmo usando luz.

O primeiro protótipo ficou pronto agora, e conseguiu suportar 10⁴ ciclos de escrita e leitura, com os estados de memória podendo ser mantidos e diferenciados em períodos incrivelmente longos de até 24 horas.

Como até variações sofisticadas de parâmetros, que normalmente exigiriam um considerável esforço de programação, podem ser implementadas em um tempo muito curto com o novo componente, a equipe afirma que vai trabalhar duro para desenvolver o componente rumo às aplicações práticas.

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