論文の概要: High-Speed and Energy-Efficient Non-Volatile Silicon Photonic Memory Based on Heterogeneously Integrated Memresonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.05644v1
• Date: Fri, 10 Mar 2023 01:26:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 16:37:27.703305
• Title: High-Speed and Energy-Efficient Non-Volatile Silicon Photonic Memory Based on Heterogeneously Integrated Memresonator
• Title（参考訳）: Heterogenely Integrated Memresonator を用いた高速・高効率非揮発性シリコンフォトニックメモリ
• Authors: Bassem Tossoun, Di Liang, Stanley Cheung, Zhuoran Fang, Xia Sheng, John Paul Strachan and Raymond G. Beausoleil
• Abstract要約: 本稿では,不揮発性メモリを用いた位相シフト器として,シリコンフォトニックマイクロリング共振器と不均一に統合されたメムリゾネータ,あるいはメムリゾネータを初めて導入する。 これらの装置は、保持時間12時間、電圧5V未満のスイッチング、1000回のスイッチングサイクルの持続を可能にする。 また、これらのメムレンソネータは電圧パルスを300psまで短くし、記録的な低いスイッチングエネルギーは0.15pJである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.661743680195281
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recently, interest in programmable photonics integrated circuits has grown as a potential hardware framework for deep neural networks, quantum computing, and field programmable arrays (FPGAs). However, these circuits are constrained by the limited tuning speed and large power consumption of the phase shifters used. In this paper, introduced for the first time are memresonators, or memristors heterogeneously integrated with silicon photonic microring resonators, as phase shifters with non-volatile memory. These devices are capable of retention times of 12 hours, switching voltages lower than 5 V, an endurance of 1,000 switching cycles. Also, these memresonators have been switched using voltage pulses as short as 300 ps with a record low switching energy of 0.15 pJ. Furthermore, these memresonators are fabricated on a heterogeneous III-V/Si platform capable of integrating a rich family of active, passive, and non-linear optoelectronic devices, such as lasers and detectors, directly on-chip to enable in-memory photonic computing and further advance the scalability of integrated photonic processor circuits.
• Abstract（参考訳）: 近年、深層ニューラルネットワーク、量子コンピューティング、フィールドプログラマブルアレイ(fpga)の潜在的なハードウェアフレームワークとしてプログラマブルフォトニクス集積回路への関心が高まっている。 しかし、これらの回路は、使用した位相シフト器の調整速度と消費電力の制限により制約される。 本稿では,不揮発性メモリを用いた位相シフト器として,シリコンフォトニックマイクロリング共振器と不均一に統合されたメムレータを初めて導入する。 これらのデバイスは12時間の保持が可能で、電圧が5v未満でスイッチングサイクルが1,000回持続する。 また、これらのメムレンソネータは電圧パルスを300psまで短くし、記録的な低いスイッチングエネルギーは0.15pJである。 さらに、これらのメムレータは、レーザーや検出器などのリッチなアクティブ、パッシブ、非線形の光電子デバイスをオンチップで直接統合し、インメモリフォトニックコンピューティングを可能にし、さらに集積フォトニックプロセッサ回路のスケーラビリティを向上させることができる不均一なIII-V/Siプラットフォーム上に製造されている。

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