Categories: Articles destacats » Notícies elèctriques interessants
Nombre de visualitzacions: 7406
Comentaris sobre l'article: 1
Què són els memristors i on són aplicables?
El nom "memristor" prové de dues paraules: memòria i resistència. Aquest component microelectrònic és una mena de component passiu, un resistor, però a diferència d'una resistència convencional, un memristor té una mena de memòria.
El fons és que el memristor canvia la seva conductivitat d'acord amb la quantitat de càrrega elèctrica que hi circula, depenent del valor de la integral al llarg del temps que passa pel component actual. Un memristor es pot descriure com un dos-terminal amb CVC no lineal i amb una certa histèresi.
Una paraula nova en el món de la informàtica
A principis dels anys 70, el professor nord-americà Leon Chua va proposar un model teòric, que descrivís la relació entre la tensió aplicada a l’element i l’actual integral al llarg del temps.
Durant molts anys, la teoria del professor Chua va seguir sent una teoria i només el 2008 un grup de científics de Hewlett-Packard, dirigits per Stanley Williams, van crear al laboratori una mostra d’un element de memòria que es comportava similar al memristor teòricament descrit, tot i que era diferent del memristor proposat. model teòric anterior.
El dispositiu no suporta el flux magnètic com un inductor, no acumulava càrrega elèctrica com un condensadori no es comportava en absolut com un resistor normal. El quart component! Les seves propietats conductores van canviar a causa de les transformacions químiques en un film de diòxid de titani de dues capes de 5 nm de gruix.
La primera capa de la pel·lícula està esgotada d’oxigen i, per tant, quan s’aplica una tensió elèctrica a aquest dispositiu nanoiónic (a través d’elèctrodes de platí), els llocs d’oxigen vacants comencen a migrar entre la primera i la segona capa, cosa que comporta un canvi en la resistència del dispositiu.
Ja en aquesta fase és clar que el fenomen d’histèresi permet l’ús de memristors com a cèl·lules de memòria, i és probable que en alguns aspectes de l’electrònica puguin substituir-se transistors semiconductors.
Àmplies perspectives d'implementació de memristors
En teoria, la memòria del memristor pot resultar ser més ràpida i densa que la memòria flash comuna actual, i en forma de blocs pot substituir la memòria principal.
Com que els memristors memoritzen d’alguna manera la càrrega que els passava, en principi això permetria que els ordinadors es neguessin a carregar el sistema operatiu cada vegada que l’ordinador s’encén després d’apagar-lo, i quan s’encén, per començar a treballar immediatament, reprendre’l del darrer estat del sistema operatiu guardat.
Hewlett-Packard i Hynix ja han afirmat que la tecnologia està bàsicament preparada per a la seva implementació. El 2014 van publicar el seu projecte per al supercomputador “The Machine” i el 2016 van demostrar el seu prototip: amb memòria basada en memristors i línies de comunicació de fibra òptica. La comercialització encara no s'ha produït, però s'espera en els propers anys.
En principi, els memristors són adequats no només per a l’emmagatzematge de dades, sinó que també poden participar en el processament d’informació, a més, la mateixa unitat de memòria pot realitzar ambdues funcions.
Hipotèticament, en un futur proper, els memristors ajudaran a crear sinapsis artificials com a part de les xarxes neuronals artificials, i els productes es poden construir amb equips de microxip estàndard. Un memristor es comporta d’una manera molt similar a una sinapsi: com més gran és el senyal que hi passa, millor passa el senyal en el futur.
En general, les perspectives per a la implementació de memristors són força àmplies. Sistemes de computació eficients energèticament amb memòria dinàmica amb capacitat de mantenir l’estat actual fins i tot després d’apagar l’energia, això suposa un salt endavant molt fort.
A l’horitzó, almenys, una classe millorada de circuits integrats en els quals s’aconsegueixin els avantatges dels condensadors i les inductàncies (quant a la capacitat de mantenir el seu estat) a escala nano. Teledetecció, sistemes biològics neuromorfs artificials, etc.
Tenint en compte l'ús creixent de la computació en núvol i l'escala moderna de Big Data, la necessitat de potents components de maquinari només creixerà, cosa que significa que l'inici del ràpid creixement del mercat memristor només és qüestió de temps. A més, si tenim en compte la perspectiva (amb la introducció de memristors) d’augmentar la productivitat amb la reducció de la generació de calor, es fa lògic que en un futur proper se superin les dificultats associades a la complexitat actual dels memristors com a productes.
A continuació, es mostren deu principals agents del sector: HP Development Company LP, Fujitsu, IBM, Adesto Technologies Corporation, SK Hynix, Crossbar, Rambus, HRL Laboratories LLC i Knowm, Inc.
El cervell artificial és a la volta de la cantonada
Per descomptat, la pràctica és encara llunyana, però els esquemes de la idea són ja a l’abast. L’escorça cerebral humana té una densitat de sinapsis de 1.000.000.000 per centímetre quadrat, però per tota la seva complexitat, les sinapsis del cervell consumeixen una energia extremadament baixa. La seva dinàmica no lineal i la seva capacitat per preservar els records durant dècades sempre han sorprès als científics.
L’objectiu de crear un model electrònic del cervell amb equivalents de sinapsi electrònica semblava inassolible. Però avui, quan s'està treballant en dispositius de memristor, els enginyers han guanyat l'esperança d'apropar-se a la reproducció de l'arquitectura d'un cervell real basat en l'electrònica, capaç d'adaptar-se al medi.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: