Лента новостей

12:51
«Санкции больше навредили самому Западу»: советник Трампа дал интервью в Москве
12:50
Андрей Ваджра: Чтобы ни одна тварь не ушла
12:50
Имидж — всё: как Евровидение отразится на экономике Украины
12:49
Взять и поделить: как Запад отличает «хорошие» СМИ от «плохих»
12:48
В одном шаге до начала мировой торговой войны
12:45
В Карелию прибыло звено новейших истребителей Су-35
12:44
Украинский хвост виляет собакой США?
12:43
«Генералиссимус» Муженко и его «план Барбаросса»
12:42
Россия официально предупредила Европу: «Замёрзнете без газа – все претензии к Украине»
12:42
Украинский дезертир Олег Попов: «Я пришел в ЛНР солдатом, чтобы идти на Запад»
12:40
Журналист Times отказался прекращать работу над компроматом на Порошенко
12:40
Дети-инвалиды Алчевска просят у Деда Мороза мира и… воды
12:38
Прибалтийские политики ищут способ понравиться Дональду Трампу
12:38
Хроники братания: польский пограничник оштрафовал украинцев за тризуб на авто
12:37
О правильной и неправильной идеологии для России
12:33
Европа обречена... на перемены к лучшему
12:32
Россия Владимира Путина. Фильм Андрея Караулова (все серии)
12:30
В ЦРУ рассказали об операции РФ по продвижению Трампа
12:29
В Санкт-Петербурге ликвидирован инкубатор агентов влияния
12:29
Россия, Турция и Балканы
12:28
Украинские ультрас оказали «радушный прием» гостям Одессы
12:22
«Статус-6» послал Пентагон «куда подальше»
12:20
Месть Путину за Сирию. Нетипичное поведение «хромой утки» Обамы
12:19
Газовый спор России и Украины. Кто победит?
12:18
Атака ИГИЛ на Пальмиру: ВКС РФ наносят град ударов
12:17
О страшной тайне российских хоккеисток: что ещё есть в докладе WADA-2
12:16
Запад в бешенстве из-за успехов Москвы и Дамаска в Алеппо
12:16
ЕС заранее готовится «кинуть» Украину с визами
12:15
Над Пальмирой нависла угроза: прорвана первая линия обороны САА
00:39
Требуется Заступник всея Руси
00:37
Будет ли содержательным разговор Абэ и Путина?
00:32
Россия обновит кубинскую армию
00:30
Почему США и НАТО помогают Украине по-разному
00:00
Этот день в истории - 10 Декабря
19:20
Нет больше сирийской умеренной оппозиции, не с кем, кроме Асада, вести переговоры
19:19
«Бережок» безопасности: завершается работа по повышению огневой мощи БМП-2
19:19
США вооружат террористов ПЗРК
19:17
Йемен рвут на части
19:15
8 пугающих фактов о ядерном арсенале России
19:10
Ахмад аль-Джарба: под Раккой обнаружилась новая многотысячная армия
19:07
Сирия, сводка: авиация Асада разбомбила колонны боевой техники джихадистов
19:05
Глава МИ-6: В руководстве ИГИЛ находятся британцы
19:03
На Донбассе бьют тревогу: на помощь ВСУ к линии фронта прибыли наемники
19:01
США в Сирии: маски падают градом
18:59
Россия начала испытания «Мертвой руки»
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Многоуровневые мемристоры могут стать базой вычислительных систем и памяти, основанных на десятичной системе исчисления

Многоуровневые мемристоры могут стать базой вычислительных систем и памяти, основанных на десятичной системе исчисления

Мемристор


Один из последних фундаментальных электронных элементов, мемристор, был создан около шести лет назад. За прошедшее с того момента время исследователи успели открыть множество перспективных областей применения этого устройства, включая энергонезависимую оперативную память, имеющую высокий показатель плотности хранения информации, перепрограммируемые универсальные логические элементы, на основе которых можно создавать подобные мозгу компьютеры и многое, многое другое. Тем не менее, казалось бы уже хорошо изученные мемристоры продолжают преподносить ученым сюрпризы и по сегодняшний день. Одним из таких сюрпризов являются мемристоры, созданные группой исследователей из Колледжа Тринити в Дублине (Trinity College Dublin). Эти мемристоры могут находиться в одном из нескольких допустимых состояний, на их базе можно создать память и элементы вычислительных систем, использующих десятичную систему исчисления.

Все современные логические элементы на основе транзисторов, включая и ячейки памяти, могут оперировать данными, закодированными в двоичной системе исчисления, т.е. единица информации (бит) может принимать только два значения, 1 и 0. Мемристор, созданный Дублинскими исследователями, может сейчас находиться в одном из шести состояний, но ученые утверждают, что им ничего не мешает увеличить количество допустимых состояний до 10.

Вместо того, чтобы хранить данные в виде электрического заряда, как это делается в современной динамической и энергонезависимой памяти, память на основе мемристоров (RRAM, Resistive RAM) хранит информацию в виде значения электрического сопротивления активного элемента ячейки. Этот активный элемент, мемристор, запоминает значение протекавшего через него электрического тока, который заставил измениться его внутренне сопротивление.

Мемристор, разработанный дублинскими исследователями, достаточно сильно отличается от классического мемристора. Во-первых, новый мемристор действует как диод, пропуская электрический ток только в одном направлении. Этот полупровдниковый эффект является последствием технологического шага, называемого электроформовкой. Мемристор представляет собой нанопровод из диоксида титана, полупроводникового материала, зажатого между двумя металлическими электродами. Когда эта структура уже создана, требуется натянуть нанопроводник, что делается при помощи кратковременной подачи на него напряжения в 10 В. При этом, внутри нанопроводника и металла электродов происходит перераспределение носителей электрического заряда и в районе контакта нанопроводника с катодом возникает p-n переход.

Принцип действия нового мемристора также отличается от принципа действия обычного мемристора. Нормальному мемристору, для того, чтобы перевести его в разные состояния, требуется подать на него напряжение различного потенциала. "Вы подаете на мемристор напряжение в 10 В и получаете одно сопротивление, а подав на него 5 В, вы получите другое сопротивление" - рассказывает Кертис О'Келли (Curtis O'Kelly), физик из Тринити-колледжа, - "Наше устройство чем-то напоминает шаговый двигатель. Подав на него импульс, напряжением в 7.5 В, один раз, мы получаем одно сопротивление. Следующий такой импульс изменит его сопротивление еще на один "шаг" и т.д.".

В настоящее время, сделав шесть "шагов" новый мемристор попадает в состояние насыщения, когда следующие импульсы уже не приводят к изменению его сопротивления. Но, подав на мемристор необходимое количество импульсов, можно зафиксировать его в промежуточном положении, которое он будет сохранять, пока на него не окажет воздействие очередной импульс. Полярность импульса может быть и отрицательной, что вынудит сопротивление мемристора сделать один шаг назад "Более того, за счет того, что наш мемристор является диодом, ячейку памяти на его основе можно очистить практически не затрачивая на это энергии, ведь ток через него не течет в обратном направлении" - рассказывает Кертис О'Келли, - "Такого эффекта абсолютно невозможно добиться в случае с "нормальными" мемристорами".

Механизм работы нового мемристора пока еще не до конца понятен самим ученым. Они объясняют это физическими изменениями материала нанопроводника, которые происходят в районе его контакта с металлом катода. "Тем не менее это никак не мешает нам начать использовать такие мемристоры в практических целях" - рассказывает Кертис О'Келли, - "Кроме этого мы собираемся увеличить количество шагов сопротивления мемристора до 10, а окончательным пределом этому количеству может стать только разрешающая способность цепей управления и измерительных цепей ячейки памяти".

Использование десятичной системы исчисления в памяти может существенно увеличить плотность хранения информации. К примеру, для хранения целого числа 18,446,744,073,709,551,615 сейчас используется 64 двоичных бита, при использовании десятичных бит их количество сократится до 20. К сожалению, переход от двоичной к десятичной логике вряд ли является осуществимым мероприятием, ведь сама десятичная логика не очень подходит для создания структуры вычислительных систем. Но вот реализовать переходные интерфейсы между двоичной логикой и десятичной памятью нынешним инженерам не составит никакого труда.


Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх