| Статистика |
Онлайн всего: 4 Гостей: 4 Пользователей: 0 |
|
Мемристоры- память будущего.
Мемристор — пассивный элемент в микроэлектронике,
способный изменять своё сопротивление в зависимости от
протекавшего через него заряда (интеграла тока за время работы).
В электротехнике есть три базовых пассивных элемента : резистор, кондесатор и катушка индуктивности. Электрическую схему любой сложности теоретически можно свести к эквивалентной схеме, построенной исключительно из сопротивлений, ёмкостей и индуктивностей.
В 1971 году американский физик Леон О. Чуа из Калифорнийского университета в Беркли выдвинул гипотезу, согласно которой должен существовать четвёртый базовый элемент электросхемы,
Чуа назвал "недостающий" элемент мемристором - от слов "резистор" и "memory", то есть "память". Это название описывает одну из характеристик мемристора, так называемый гистерезис, "эффект памяти", означающий,
что свойства этого элемента зависят от
приложенной ранее силы. В данном случае
сопротивление мемристора зависит
от пропущенного через него заряда,
что и позволяет использовать
его в качестве ячейки памяти.
В основном, сегодняшние устройства компьютерной памяти для работают на двух основных приниципах:
1.На основе сохранения заряда, это например, флеш-память.
2. Магнитный способ хранения информации, например жесткий диск (HDD).
Мемристор не хранит заряд, и магнитных материалов в нем нет, но тем не менее он представляет достойну альтернативу.
Впервые эффект мемристивности был экспериментально продемонстрирован в 2008 г. компанией для системы металл-диэлектрик- металл Pt-TiO2-TinO2n-1-Pt. Показано, что мемристивный эффект возникает в наноразмерных структурах металл-диэлектрик- металл за счет перемещения зарядов в сверхтонком диэлектрическом слое при приложении электрического поля, например, при движении вакансий кислорода в слое диоксида титана. В последние годы был предложен ряд альтернативных материалов для использования в качестве активного слоя мемристора.
Конструктивно мемристоры состоят из тонкой 50-нм плёнки, состоящей из двух слоёв - изолирующего диоксида титана и слоя, обеднённого кислородом. Плёнка расположена между двумя платиновыми 5-нм электродами. При подаче на электроды напряжения изменяется кристаллическая структура диоксида титана: благодаря диффузии кислорода его электрическое сопротивление увеличивается на несколько порядков (в тысячи раз). При этом после отключения тока изменения в ячейке сохраняются.
Суперкомпьютеры
В мемристорном компьютере параллельно и независимо друг от друга работают множество модулей, а возможность запоминать и оперировать неограниченным множеством значений от 0 до 1 означает, что исполняемые программы не ограничены двоичным кодом. Более того, станут в принципе ненужными отдельные аппаратные компоненты компьютера - процессоры, видеочипы, память и жёсткие диски; машина будет архитектурно однородным устройством, где одновременно будут храниться все данные и проводиться все операции с ними. Для апгрейда достаточно будет установить дополнительные мемристорные модули, а для ремонта - заменить вышедшие из строя. Мемристорный компьютер не надо будет "загружать": сразу после включения он будет готов продолжить работу, причём с того самого места, на котором она была прервана. По сравнению с современной техникой, энергопотребление мемристорных машин будет ничтожным, а вычислительная мощь просто гигантской. Учитывая, что до серийного производства мемристоров остался буквально один шаг, очень может быть, что именно мемристорный компьютер станет промежуточной ступенью на пути к квантовому компютеру.
Суперкомпьютеры
В мемристорном компьютере параллельно и независимо друг от друга работают множество модулей, а возможность запоминать и оперировать неограниченным множеством значений от 0 до 1 означает, что исполняемые программы не ограничены двоичным кодом. Более того, станут в принципе ненужными отдельные аппаратные компоненты компьютера - процессоры, видеочипы, память и жёсткие диски; машина будет архитектурно однородным устройством, где одновременно будут храниться все данные и проводиться все операции с ними. Для апгрейда достаточно будет установить дополнительные мемристорные модули, а для ремонта - заменить вышедшие из строя. Мемристорный компьютер не надо будет "загружать": сразу после включения он будет готов продолжить работу, причём с того самого места, на котором она была прервана. По сравнению с современной техникой, энергопотребление мемристорных машин будет ничтожным, а вычислительная мощь просто гигантской. Учитывая, что до серийного производства мемристоров остался буквально один шаг, очень может быть, что именно мемристорный компьютер станет промежуточной ступенью на пути к квантовому компютеру. |
Категория: Наноинженерия (рефераты) | Добавил: kamp (20.01.2016)
| Автор: Базирувиха Артур 
|
| Просмотров: 524
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
