在擴散式憶阻器揭露之前，也有研究人員使用漂移式憶阻器來模擬鈣離子的動態(tài)。不過，漂移式憶阻器是基于物理過程，不同于生物突觸，因此保真度和各種可能的突觸功能都有很大的限制。研究擴散式憶阻器的研究員認(rèn)為，擴散式憶阻器幫助漂移式憶阻器產(chǎn)生了類似真正突觸的行為，結(jié)合使用這兩種憶阻器帶來了脈沖計時相關(guān)可塑性（ STDP）的天然示范，而 STDP 是長期可塑性學(xué)習(xí)規(guī)則的重要因素。
將擴散式憶阻器與ReRAM配對的實驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無監(jiān)督學(xué)習(xí)。這項工作由馬薩諸塞大學(xué)的一個研究小組領(lǐng)導(dǎo)，團隊恰好包括此篇論文的三位作者。截至目前為止，他們還沒有商業(yè)行為。惠普公司多年來一直熱衷于擴散式憶阻器，特別是其稱為“機器”的概念系統(tǒng)。
相變存儲器（PCM）
PCM是另一種高性能、非易失性存儲器，基于硫?qū)倩衔锊Ａ?。這種化合物有一個很重要的特性，當(dāng)它們從一相移動到另一相時能夠改變它們的電阻。該材料的結(jié)晶相是低電阻相，而非晶相為高電阻相，通過施加或消除電流來完成相變。與基于NAND的傳統(tǒng)非易失性存儲器不同，PCM設(shè)備可以實現(xiàn)幾乎無限數(shù)量的寫入。此外，PCM器件的優(yōu)勢還包括：訪問響應(yīng)時間短、字節(jié)可尋址、隨機讀寫等，其也是諸多被稱為能夠“改變未來”的存儲技術(shù)之一。
典型的GST PCM器件結(jié)構(gòu)由頂部電極、晶態(tài)GST、α/晶態(tài)GST、熱絕緣體、電阻、底部電極組成。一個電阻連接在GST層的下方。加熱/熔化過程只影響該電阻頂端周圍的一小片區(qū)域。擦除/RESET脈沖施加高電阻即邏輯0，在器件上形成一片非晶層區(qū)域。擦除/RESET脈沖比寫/SET脈沖要高、窄和陡峭。SET脈沖用于置邏輯1，使非晶層再結(jié)晶回到結(jié)晶態(tài)。PCM器件就是利用材料的可逆變的相變來存儲信息。
論文作者參考了許多使用相變材料的模擬性質(zhì)進行神經(jīng)形態(tài)計算的研究項目，其中包括一個提出完整的神經(jīng)形態(tài)電路設(shè)計的項目，該項目使用PCM來模擬神經(jīng)元和突觸。
目前，英特爾、三星、美光科技和松下都已經(jīng)開始PCM的布局，IBM研究院已經(jīng)推出了可以作為非易失性緩存的PCM DIMM。幾年前，IBM研究人員構(gòu)建了一張PCI-Express PCM卡，可以連接到Power8服務(wù)器，并通過相干加速器處理器互連（CAPI）接口交換數(shù)據(jù)。值得注意的是，中國存儲制造廠商江蘇時代芯存此前也宣布將投資130億元人民幣致力于PCM的研發(fā)，已經(jīng)于2017年完成廠房的封頂和設(shè)備的采購，該公司認(rèn)為PCM是21世紀(jì)的存儲芯片標(biāo)準(zhǔn)
MARM
MRAM是一種非易失性的磁性隨機存儲器，以磁性方式存儲數(shù)據(jù)，但使用電子來讀取和寫入數(shù)據(jù)。磁性特征提供非易失性，電子讀寫提供速度。MRAM擁有靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）的高速讀取、寫入能力，以及DRAM的高集成度，而且基本上可以無限次地重復(fù)寫入。
不過，當(dāng)前的MRAM存儲元件也有其明顯的產(chǎn)品短板。很多嵌入式系統(tǒng)都必須在高溫下運行，而高溫往往會損害MRAM的數(shù)據(jù)保存能力。另外，MRAM的保持力、耐久性和密度也需要得到進一步的提升。
在神經(jīng)形態(tài)計算領(lǐng)域，MRAM也有著獨特的優(yōu)勢。MRAM存儲元件包括兩個鐵磁層，由自由層和固定層組成，中間夾著非磁性氧化層。MRAM通過克服將磁化從一個方向切換到另一個方向所需的阻力來工作。通過在自由層中加入域壁可以實現(xiàn)多種阻力狀態(tài)。這些器件中開關(guān)態(tài)的隨機性可以用來模擬突觸的隨機行為。
對于STT-MRAM的商業(yè)產(chǎn)品，Avalanche Technology、Spin Memory和Everspin Technologies都在布局。從商業(yè)角度來看，Everspin似乎是走得最遠的。本月，該公司已經(jīng)開始向客戶提供1Gb的STT-MRAM設(shè)備。上面講到，格羅方德等公司對ReRAM技術(shù)較為冷淡，不過對MRAM卻很上心，包括格羅方德、英特爾和三星等都已經(jīng)宣布將MRAM列入自己未來的產(chǎn)品計劃中。
鐵電場效應(yīng)晶體管（FeFET）
