Лента новостей

18:31
L'OBS: Что если судьба Европы решится 7 мая на выборах во Франции?
18:29
Кровавый дубль Петра Порошенко
18:24
The Nation: Означает ли неомаккартизм войну с Россией?
18:16
Донбасс посадил Украину на голодный паёк
17:25
Al-Watan Saudi Arabia: Россия не пойдет на поводу у Ирана
17:23
Остался навечно в «свободной» стране: реакция соцсетей на убийство Вороненкова
17:21
Мать Максаковой об убийстве Вороненкова: И слава богу, а что с ним ещё делать?
17:16
Как работает русская военная машина
17:15
Япония пытается «закрыть» застарелый конфликт с Россией
17:09
Christian Science Monitor: Почему важно знать о связях Трампа с Россией
17:00
ЛНР: ВСУ подорвали склад под Харьковом, чтобы скрыть недостачу боеприпасов
16:58
Порошенко назвал убийство Вороненкова «актом государственного терроризма» со стороны РФ
16:58
В Киеве убит экс-депутат Госдумы Денис Вороненков
16:56
Al Khaleej: Толпы иностранных войск на сирийской земле
16:43
Стала известна дата возвращения атомного крейсера «Адмирал Нахимов»
16:42
Москва закрывает небо над Сирией
16:41
Харьков разбудили диверсанты
16:40
SEAL Team 6: история самого секретного подразделения США
16:39
«При желании Израиль сотрет авиабазу Хмеймим с лица земли»
16:38
Китайская DF-21 уничтожит авианосцы США еще до их выхода в море
15:22
O Globo: Россия — лидер БРИКС по человеческому развитию
15:16
Сакральная жертва: киллер расстрелял Дениса Вороненкова из ПМ
15:13
Latvijas Avize: Пока мы ждем русские танки...
15:08
Взрыв под Харьковом: украинская армия остается без мин, снарядов и ракет
14:25
Есть ли у Беларуси выход?
12:41
Die Welt: Цена Крыма соизмерима с возможностями России
12:30
Киев срубил финансовый сук, на котором сидел
12:28
Delfi.lt: Где Литва и где Молдавия?
12:23
Киевский врач: «Европе не нужны, придется бежать в Россию»
12:20
Bloomberg: Белоруссия — новая заноза в боку Путина
12:19
МЧС направило в Донбасс 63-ю колонну гумпомощи
12:19
Причуды североатлантической логики
12:18
Климкин рассказал, почему откладывается встреча Порошенко и Трампа
12:18
«Пиранья»: субмарина для диверсантов и внезапных атак
12:18
Кем заменить в Евросоюзе Великобританию?
12:17
Проигрыш в Стокгольмском арбитраже грозит «Нафтогазу» банкротством
12:15
«Русские витязи» впервые выступили на новых истребителях Су-30СМ на выставке в Малайзии
12:15
The National Interest: ВМС США готовятся воевать с Россией в Арктике
12:14
Пётр Алексеевич Мазепа и орден Иуды
12:13
Путин и Си важнее для Трампа, чем все страны НАТО
12:13
ДНР не только выплатит помощь ветеранам, но и привезёт их на парад в Донецк
12:12
Набиуллина отчиталась о создании российского аналога SWIFT
12:08
Почему Израиль заинтересован в продолжении войны в Сирии
12:07
Израиль на пути развязывания Мировой войны
10:12
L'Espresso: «Европа» вместо Евросоюза
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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