von Neumannアーキテクチャにおけるメモリとプロセッサユニットの分離は、従来のコンピューティングシステムのさらなる成長のための厳しい概念的制約となっている。 同時に、データ中心のコンピューティングと従来の技術の物理的なダウンスケーリング限界の出現は、将来のナノエレクトロニクスのための代替計算アプロー 提案された解決策の大部分は、メモリと処理ユニットを併置するという考えに基づくインメモリコンピューティングを含む、人間の脳構造に緩く基づく計算システム設計を含む。 このようにして、計算タスクとデータストレージの両方がメモリ自体の所定の位置で実行される場合、データトラフィックに関連する冗長性を完全に排除 材料科学の観点から、新たなナノ材料の可能性を探ることは、従来のアプローチから多くの必要な出発を可能にすることができ、ニューロモルフィックコンピューティングの文脈で特に有望である。 ゼロ次元、一次元および二次元（2D）ナノ材料からファンデルワールスヘテロ構造および混合次元ヘテロ接合に至るまでのニューロモルフィックナノエレクトロニクスマテリアルは、将来のナノエレクトロニクスのために積極的に検討されている。 最も研究されているクラスの材料の一つである2D材料とそのファンデルワールスヘテロ構造は、既存のSi相補金属–酸化物–半導体（CMOS）技術、インメモリコンピューティングプラットフォーム、人工ニューラルネットワークおよびスパイキングニューラルネットワークアプリケーションのためのマトリックスコンピューティングとの統合の可能性を提供する。 全体として、ノイマン以外のアプローチでは、最新のデジタル技術のアプリケーション固有のニーズを満たすために、新しい材料、デバイス、ハードウェアアーキテクチャ、ソフトウェア、およびシミュレーションツールの範囲が必要になります。