Мемристоры

Полупроводниковый компонент, который может хранить не только крайние состояния 0 или 1, но также и промежуточные. Сопротивление мемристора меняется в зависимости от количества заряда, который прошел через него. Закрывается мемристор при смене полярности, а высокое напряжение его открывает. 

На основе мемристоров можно создавать память. В отличие от флэш памяти, она переключается в 1000 раз быстрее, то есть близка по данному показателю к оперативной. Кроме того, она энергонезависима. 

Ведутся поиски материалов для создания мемристорной памяти. Один из вариантов - на гибкую пленку наносят фторированный графен, обрабатывают его ионами ксенона, формируя квантовые точки. В перспективе это может позволить создавать гибкую электронику.   

Новости

2025.07.13 В Китае придумали более эффективную систему сортировки данных с использованием мемристоров. 

Авторы исследования из Института ИИ Пекинского университета и Китайского института исследований мозгла создали прототип на основе мемристоров, демонстрирующий эффективность поиска маршрута и нейросетевой вывод. Было показано повышение скорости и энергоэффективности в сравнении с традиционными методами сортировки. Соответствующее исследование опубликовано в рецензируемом журнале Nature Electronics. Об этом рассказывает SCMP.

Современные вычислительные системы основаны на архитектуре фон Неймана, в рамках которой хранение и обработка данных разделены. Этой архитектуре присуще «слабое место» - ограниченная скорость передачи данных между основной памятью и процессором.

Переход к мемристорной реализации позволяет выполнять обработку данных непосредственно в памяти, поскольку мемристор способен запоминать величину прошедшего через него электрического заряда, что делает его сопротивление, зависящим от информации о зарядах.

Отказ от архитектуры фон Неймана в пользу мемристоров позволяет исключить из алгоритма блоки сравнения, мемристоры при этом позволяют вести итеративную сортировку, находя минимальные или максимальные значения без необходимости сравнить каждую пару чисел.

В рамках исследования была создана «аппаратно-программная система без сравнения», на основе матрицы мемристоров и управляющего ПК. Эксперимент показал улучшения по сравнению с традиционными подходами при решении задачи поиска кратчайшего пути между станциями пекинского метро.

Пропускная способность системы выросла в 7.7 раз относительно традиционных систем сортировки, энергоэффективность – более, чем в 160 раз. Система также позволяет в 32 раза уменьшить эффективность использования площади кристалла при прочих равных.

Исследователи заявляют, что разработанная система сортировки в памяти может пригодиться в широком спектре приложений, включая интеллектуальную сортировку фотографий дорожного движения и оценку финансовых рисков.

2022.06 Облучив фторированный графен на гибкой подложке ионами ксенона, ученые создали проводящие квантовые точки в матрице изолятора. Такие структуры можно использовать для создания мемристоров - элементов памяти, которые можно применять, например, для создания гибких датчиков для носимой электроники, включая медицинские применения./ VK

-- 

Подписывайтесь на Telegram-канал, посвященный микроэлектронике 

--