MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-026-72740-x

Медицинская библиотека · Nature communications · 2026

Biomimetic-voltage nitride-enhanced memristor arrays for femtojoule in-memory biosignal processing.

Wang Zijian, Zhang Zhejia, Zhang Guobin, Fan Xuemeng, Li Pengtao, Zhu Baicheng, Tong Yi, Zhang Panpan, Gao Dawei, Yu Bin, Zhou Jiuren, Wan Qing, Zhang Yishu

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Edge audio recognition demands extreme energy efficiency and noise resilience. Conventional separate denoising and recognition modules incur high overhead and latency, hindering deployment on resource-constrained edge devices. Inspired by biological audition, here we show a memristor-based neuromorphic system that monolithically integrates on-chip audio denoising and recognition. Our Pt/IGZO/SiNx/Ta memristor achieves a 19 mV biomimetic voltage and high endurance of 106 cycles. Fabricated into a uniform 1-kb crossbar array, the system supports partitioned processing: a volatile-switching denoising region enables real-time noise suppression, activating based on input signal strength without erasure steps, while a non-volatile region performs high-precision classification. This end-to-end solution attains 100% accuracy on 10-class audio signals (500 samples) after 15 training epochs with post-denoising, consuming 1.44 fJ per denoising operation, outperforming non-denoised approaches in convergence speed and robustness. Confusion matrices confirm >90% class-specific accuracy under noise, establishing a pathway for miniaturized, energy-scalable edge hardware.

Для цитирования: Wang Zijian, Zhang Zhejia, Zhang Guobin, Fan Xuemeng, Li Pengtao, Zhu Baicheng, Tong Yi, Zhang Panpan, Gao Dawei, Yu Bin, Zhou Jiuren, Wan Qing, Zhang Yishu. Biomimetic-voltage nitride-enhanced memristor arrays for femtojoule in-memory biosignal processing.. Nature communications. 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-72740-x.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.