Лента новостей

13:17
Дно украинской журналистики и его обитатели
13:16
Le Figaro: встреча Путина с посланником Ватикана — «не пустяк»
13:15
«Моя твоя не понимай»: Турция заговорит по-русски
13:14
Веселый Роджер над Украиной. Кто бросил вызов СБУ?
13:06
Военным предложили смартфон на колесах
13:05
«Армату» оснастят мобильными электростанциями
13:04
АРМИЯ ВКС России уничтожили колонну боевиков ИГ на пути в Дейр-эз-Зор
13:00
Киевская стратегия по Донбассу: сделаем жизнь невыносимой – «Русский мир» уедет сам
12:59
Общественная палата открыла горячую линию для жалоб на поборы в школах
12:57
Английская диктатура толерантности стала прикрытием для педофилов
12:54
Американские фонды готовят кровавую баню для рубля
12:53
США нанесли удар по российскому госдолгу
12:50
С-500 «Прометей» и «Антей-4000» впервые покажут широкой публике
12:49
Медленно «Калибры» улетают вдаль…
12:48
«Мы в состоянии создать атомный ударный авианосец»
12:47
Главная ошибка России
12:46
Новый миропорядок: против России нет шансов
12:45
«Кадыров берет власть над всей Россией»
12:44
НАТО, введи войска!
12:44
Как ЦРУ пыталось украсть советскую подлодку с помощью известного миллиардера
09:45
The National Interest: Америка и Россия: все по-старому
09:35
Москве предложено «сделать ноги»
09:30
Aktualne.cz: Русские тролли и чешские идиоты
09:19
Америка не сможет победить Россию в Сирии
09:17
The Washington Post: Уход Бэннона и хаос в Белом доме
09:07
Барселона: Страх и ужас в Европе сеют специально
09:06
Украина готовит спектакль для МВФ
09:05
Сирийский джокер Трампа: раскрыты тайные переговоры США с Дамаском
09:04
Пуск Калибров с новейшей подлодки вызвал на Западе ритуальный скулеж
09:02
Как ЦРУ пыталось украсть советскую подлодку
09:02
Незалежность как суслик. На завоевания свободной Украины
09:01
Кладбище недостроя: как «утонул» флот Украины
09:00
Как «Рашка» обирает «мать городов русских»
08:57
Этот день в истории - 21 Августа
00:26
The National Interest: Запад толкает Россию к войне
00:17
Путину предложили перенести столицу России за Урал
00:15
Массовое дезертирство в рядах ИГ – начало конца?
18:05
На пути форсирования Евфрата: раскрыт тайный план США в Дейр-эз-Зоре
18:03
Дорога к последнему оплоту ИГ открыта: ВКС и САА взяли Акербат в тиски
18:03
В Киеве считают, что «россияне завидуют украинцам»
18:02
Американцы испугались русских беспилотников
18:00
Кандидат в канцлеры ФРГ признал Крым частью России
18:00
Армия Украины: лучшая в мире или сборище алкашей?
17:59
Месторождения на миллиарды: Россия обнаружила гигантские нефтяные залежи
17:57
Стали известны подробности убийства чемпиона мира в Хабаровске
Все новости

Архив публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
» » 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