Два ИТ-гиганта, Intel и HP, вступили в гонку по производству коммерческой версии мемристоров, нового электронного компонента, который однажды сможет заменить флэш-память (DRAM), используемую в USB-накопителях, SD-картах и жестких дисках SSD. «По сути, мемристорам требуется меньше энергии, поскольку они работают при более низком напряжении», — объясняет Дженнифер Рупп, профессор кафедры материалов ETH Zurich и обладательница профессорского гранта SNSF. «Их можно сделать намного меньше, чем сегодняшние модули памяти, и поэтому они обладают гораздо большей плотностью. Это означает, что они могут хранить больше мегабайт информации на квадратный миллиметр».
Но в настоящее время мемристоры находятся только на стадии прототипа.Менее жесткие вычисленияВместе со своим коллегой-химиком Маркусом Кубичеком Дженнифер Рупп построила мемристор на основе среза перовскита толщиной всего 5 нанометров. (*) И что интересно, она показала, что компонент имеет три стабильных резистивных состояния. В результате он может не только хранить 0 или 1 стандартного бита, но также может использоваться для информации, закодированной в трех состояниях — 0, 1 и 2 «трёх». «Таким образом, наш компонент может быть полезен для нового типа ИТ, который основан не на бинарной логике, а на логике, которая обеспечивает информацию, расположенную« между »0 и 1, — продолжает Дженнифер Рупп. «Это имеет интересные последствия для так называемой нечеткой логики, которая стремится включить форму неопределенности в обработку цифровой информации.
Вы могли бы описать это как менее жесткие вычисления».Еще одно потенциальное применение — нейроморфные вычисления, целью которых является использование электронных компонентов для воспроизведения того, как нейроны в мозге обрабатывают информацию. «Свойства мемристора в данный момент времени зависят от того, что произошло раньше», — объясняет Дженнифер Рупп. «Это имитирует поведение нейронов, которые передают информацию только после достижения определенного порога активации».Прежде всего, исследователи из ETH Zurich очень подробно охарактеризовали способы работы компонента, проведя электрохимические исследования. «Мы смогли идентифицировать носителей электрического заряда и понять их связь с тремя стабильными состояниями», — объясняет исследователь. «Это чрезвычайно важные знания для материаловедения, которые будут полезны для уточнения принципов работы хранилища и повышения его эффективности».Четвертый компонент
Принцип мемристора был впервые описан в 1971 году как четвертый основной компонент электронных схем (наряду с резисторами, конденсаторами и индукторами). С 2000-х годов исследователи предположили, что определенные типы резистивной памяти могут действовать как мемристоры.