Forskare som finansieras av Swiss National Science Foundation har skapat en ny elektronisk komponent som kan ersätta flashlagring. Denna memristor skulle också kunna användas en dag i nya typer av datorer.
Två IT-jättar, Intel och HP, har gått in i ett lopp för att producera en kommersiell version av memristorer, en ny elektronikkomponent som en dag kan ersätta flashminne (DRAM) som används i USB-minnen, SD -kort och SSD -hårddiskar. "I grund och botten, memristorer kräver mindre energi eftersom de arbetar vid lägre spänningar, " förklarar Jennifer Rupp, professor vid Institutionen för material vid ETH Zürich och innehavare av ett SNSF -professorat. "De kan göras mycket mindre än dagens minnesmoduler, och erbjuder därför mycket större densitet. Det betyder att de kan lagra mer megabyte information per kvadratmillimeter. "Men för närvarande finns memristorer bara i prototypstadiet.
Mindre stel beräkning
Tillsammans med sin kemistkollega Markus Kubicek, Jennifer Rupp har byggt en memristor baserad på en bit perovskit bara 5 nanometer tjock. Och det intressanta är att hon har visat att komponenten har tre stabila resistiva tillstånd. Som ett resultat, den kan inte bara lagra 0 eller 1 för en standardbit, men kan också användas för information som kodas av tre tillstånd - 0, 1 och 2 av en "trit". "Vår komponent kan därför också vara användbar för en ny typ av IT som inte är baserad på binär logik, men på en logik som ger information som ligger "mellan" 0 och 1, " fortsätter Jennifer Rupp. "Detta har intressanta konsekvenser för vad som kallas fuzzy logic, som syftar till att införliva en form av osäkerhet i behandlingen av digital information. Du kan beskriva det som mindre stel dator. "
En annan potentiell tillämpning är neuromorfisk datoranvändning, som syftar till att använda elektroniska komponenter för att reproducera det sätt på vilket neuroner i hjärnan bearbetar information. "Egenskaperna för en memristor vid en given tidpunkt beror på vad som har hänt tidigare, " förklarar Jennifer Rupp. "Detta härmar beteendet hos neuroner, som bara överför information när en specifik aktiveringströskel har nåtts."
Först och främst, forskarna vid ETH Zürich har i detalj beskrivit hur komponenten fungerar genom att genomföra elektrokemiska studier. "Vi kunde identifiera bärarna av elektrisk laddning och förstå deras förhållande till de tre stabila tillstånden, " förklarar forskaren. "Detta är extremt viktig kunskap för materialvetenskap som kommer att vara användbar för att förfina hur lagringen fungerar och för att förbättra dess effektivitet."
Den fjärde komponenten
Principen för memristor beskrevs första gången 1971, som den fjärde grundläggande komponenten i elektroniska kretsar (vid sidan av motstånd, kondensatorer och induktorer). Sedan 2000-talet, forskare har föreslagit att vissa typer av resistivt minne skulle kunna fungera som memristorer.
