1971년 Leo Chua가 제안한 '멤리스터'('메모리'와 '저항'의 합성어) 기술은 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 구현하기 위한 새로운 기술로 간주되고 있다. CMOS와 비교하여, 멤리스터는 전류-전압 히스테리시스를 나타내며, 이는 생물학적 시냅스 가중치와 유사하게 전도도 상태를 점진적으로 변경할 수 있다.
인공지능, 사물인터넷, 자율 주행차, 로봇 시스템 등 4차 산업의 핵심 기술 특징은 대용량 데이터를 바탕으로 하는 지능형 시스템이라는 점이다. 이러한 시스템을 구현하기 위해서 대용량 데이터를 높은 에너지 효율로 실시간 처리할 능력을 갖춘 고성능 고효율 컴퓨팅 시스템의 필요성이 증대되고 있다.
점점 더 강력하고 효율적인 컴퓨팅 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라, 기존의 컴퓨팅 아키텍처는 한계에 다다르고 있습니다. 특히 패턴 인식, 의사 결정, 감각 처리와 같은 작업에서는 인간의 뇌와 같은 생물학적 시스템이 탁월한 능력을 발휘하는 반면 전통적인 폰-노이만 구조의 컴퓨팅 기술은 한계를 보입니다.