Лента новостей

19:43
Воевал против УПА? В тюрьму!
19:36
Helsingin Sanomat: Основная ответственность — на России
19:32
Историческая родина: Керчь ждет своих итальянцев
19:30
Украинская пропаганда проигрывает российской
19:27
Гибель «Лимана»: африканский скотовоз пустили на дно русского разведчика
19:21
Slate.fr: Они будут голосовать за Марин Ле Пен
18:33
США исподтишка готовят ядерный удар по России
18:31
Террорист: Снял Кремль, поел в Маке - пора убивать!
18:30
Сколько ты и я заплатим за свет для ЛНР
18:26
На Украине снова заговорили о введении военного положения
18:26
У Украины даже гипотетически нет возможностей начать строить подлодки
18:25
«Газпром» увеличил требования к «Нафтогазу» до $37 млрд в суде Стокгольма
18:07
Правительство Эстонии имитирует спасение «транзита»
18:06
Киберзащита НАТО: эстонцы отражали атаки вымышленных хакеров
18:05
Москва нашла способ заставить Google признать Крым
18:05
В Польше снесли памятник ОУН-УПА
17:29
Медведев испугался отставки
15:47
Reuters: «Короткое замыкание» в Крыму
15:44
Киев зря торопится топить Марин Ле Пен
15:42
Bloomberg: Российские опросы что-то да значат
15:39
Правило «пяти почему» от системы качества «Тойоты»
15:36
Hlavn? spr?vy: Химическая атака Асада — фейк?
15:32
ПРО США готовит России засаду
15:17
Foreign Policy: Очередная победа трубопроводной политики России
15:12
АТОшники прикидывались инвалидами, чтобы содрать с родины по 200 тысяч гривен
15:11
Кокс признал: Судьбу Украины решают за границей
15:11
Истерика Вятровича: Поляки продались Кремлю и сносят памятники героям УПА
15:10
Польский рокер Балчун и львовские олигархи Дубневичи продают железную дорогу полякам
15:10
Киевляне проклинают «Евровидение»: «Кому нужна эта показуха?»
15:09
В МВД ЛНР объявили в розыск сотрудников телеканала «Интер» и Бочкалу
14:52
Украинские планы Лукашенко застали Киев врасплох
14:52
Внезапный ход. Порошенко предупредил Трампа, что Украина отойдёт России
14:45
В МИД Белоруссии ответили на попытки представить страну нахлебником России
14:41
Bloomberg узнало о страхе Медведева за свой пост
14:40
Американцы могут сбивать российские МБР на 150-й секунде полета
14:38
Станет ли ракета «Циркон» чудо-оружием российского флота?
14:37
Сирия: Трамп вводит, Россия выводит
14:36
Россия сможет дать самый жесткий ответ на ядерную атаку США
14:35
Запад добивает украинскую энергетику
11:45
«Онижедети» принесли за день в СБУ 700 доносов на российских звезд
11:45
Эстония отгородится от России буйками за 74 млн. евро
11:44
В Европе начали подозревать, что от санкций выиграла Россия
11:43
Prolet?ren: Почему не расследуют химическую атаку?
11:39
Киевская партия войны снова лезет в драку
11:14
УНИАН: «Планы» Путина и Донбасс
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » 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...

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