忆阻器
忆阻器存算 -回复

忆阻器存算-回复什么是忆阻器?如何存算?在现代科技的推动下,人工智能和大数据正以前所未有的速度发展。
随着技术的进步,电子设备的存储和计算能力也得到了显著的提升。
在这个过程中,忆阻器作为一种新兴的电子器件,引起了广泛的关注和研究。
本文将以忆阻器存算为主题,一步一步回答关于忆阻器的定义、工作原理、存储和计算方法等问题。
首先,我们来看看什么是忆阻器。
忆阻器(Memristor)是一种基于电阻变化的存储器件,它是由“memory”和“resistor”两个词组合而成。
与传统的电子器件相比,忆阻器具有非常特殊的特性,其中最重要的一点就是它能够记忆电流通过它的方向和大小。
忆阻器的工作原理可以用一个简单的模型来解释。
我们可以将忆阻器看作一个电流控制的电阻器,其中电阻的值会随着电流的通过而发生变化。
简单来说,当电流通过忆阻器时,其中一部分会用于改变电阻器的内部状态,并将其保存下来。
当下一次电流通过时,电阻器会根据之前保存的内部状态来调整电阻值,从而影响电流的路径和大小。
通过这种方式,忆阻器实现了电流的存储和计算功能。
其实质上,忆阻器存算是通过调整器件内部的阻抗来实现的。
接下来,我们探讨一下忆阻器的存储和计算方法。
忆阻器的存储功能是通过调整器件的电阻值来实现的。
当电流通过时,忆阻器的电阻值会发生变化,并保存下来。
这种状态可以被保持很长时间,不受电源关闭的影响,这与传统存储器件相比具有很大的优势。
此外,忆阻器还具有可擦写和可重写的特点,使得数据的读取和修改变得非常灵活和高效。
忆阻器的计算功能是通过调整电流和电压的输入来实现的。
通过改变输入信号的强度和波形,可以调整忆阻器的内部状态和电阻值。
这种状态的变化可以用来进行各种计算操作,比如加法、减法、乘法和除法等。
因此,忆阻器不仅可以用作存储器件,还可以发挥计算器件的作用,实现存储和计算的一体化。
忆阻器存算的应用潜力是巨大的。
由于其存储和计算的集成特性,忆阻器可以在人工智能、模式识别、机器学习和大数据处理等领域发挥重要作用。
数字型忆阻器和模拟型忆阻器

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数字型忆阻器和模拟型忆阻器
数字型忆阻器和模拟型忆阻器是两种常见的电子元件,它们在电
路设计中都有着重要的应用。
数字型忆阻器是一种数字电路元件,它能够存储一个逻辑状态,
并在需要时将其输出。数字型忆阻器一般由多个存储单元组成,每个
存储单元能够存储一个二进制位。数字型忆阻器通常包括SR
(Set-Reset)、D(Data)和T(Toggle)型忆阻器等类型,它们的
输入和输出均为数字信号。
模拟型忆阻器则是一种模拟电路元件,它能够存储一个电压或电
流状态,并在需要时将其输出。模拟型忆阻器的存储方式一般为通过
控制电压或电流来改变电容器或电感器的电荷状态。模拟型忆阻器通
常包括电容型忆阻器和电感型忆阻器等类型,它们的输入和输出均为
模拟信号。
数字型忆阻器和模拟型忆阻器在电路设计中都有广泛的应用。数
字型忆阻器可以用于存储程序计数器、状态寄存器等数字信号,而模
拟型忆阻器则可以用于模拟电路中的滤波器、振荡器等模拟信号处理
电路。同时,数字型忆阻器和模拟型忆阻器也相互补充,可以在电路
中同时使用,以实现更复杂的功能。
忆阻器工作原理

忆阻器工作原理忆阻器是一种电子元件,它可以将信号转换为电压或电流,从而实现模拟信号的控制及时间延迟。
忆阻器的基本功能是在存储到设定的电压和电流水平时,将存储的电压和电流转换回所需的信号。
其工作原理是受到一个电压(V)或电流(I)的应用,忆阻器会将电压或电流转换成一个固定的值,并将其存储起来,当再次给它提供相同电压或电流时,忆阻器会将其存储的信号转换回原始的电压或电流,这就是忆阻器的工作原理。
忆阻器有很多应用,其中最重要的是用于模拟控制。
它可以将输入的模拟信号转换为较宽调节范围的输出电压或电流,可以用来控制设备的速度、加热、显示等。
它还可以用在脉冲转换器上,它可以产生精确的脉冲,进而控制仪器的运行时间。
此外,忆阻器还可以用于定时器,用于调节定时器的延时时间,从而实现设备的自动控制功能。
忆阻器是一种多功能的电子元件,可以实现模拟信号转换以及延时调节等功能。
它的工作原理是将电压或电流存储起来,然后再次输入相同的电压或电流,就可以将存储的信号转换回原始的电压或电流。
忆阻器的应用涵盖了模拟控制、脉冲转换器和定时器等多个领域,具有重要的现实意义。
从技术原理上来讲,忆阻器是一种电子元件,它可以将输入的模拟信号转换成宽范围的输出电压或电流,可以用来控制设备的加热、显示等。
它的工作原理是将电压或电流存储起来,当再次给它提供相同的电压或电流时,忆阻器会将其存储的信号转换回原始的电压或电流。
此外,忆阻器还可以用于定时器,可以实现定时器的延时时间调节,从而实现设备的自动控制功能。
忆阻器在实际应用中具有重要的意义,它可以用来控制设备的速度、加热、显示等,可以在脉冲转换器上产生精确的脉冲,可以调节定时器的延时时间,从而实现设备的自动控制功能。
因此,忆阻器是一种具有重要意义的电子元件,在电子行业中具有广泛的应用前景。
忆阻器电化学阳极氧化制备

忆阻器电化学阳极氧化制备忆阻器是一种基于电化学阳极氧化制备的电子器件,其原理是通过改变氧化层的结构和电阻来实现电阻变化。
下面将详细介绍忆阻器的制备方法和工作原理。
一、忆阻器的制备方法忆阻器的制备方法主要是通过电化学阳极氧化技术实现的。
具体步骤如下:1. 准备基底材料:选择合适的金属材料作为基底,常见的有铝、钛等。
基底的尺寸和形状可以根据实际需要进行设计和加工。
2. 清洗基底材料:将基底材料进行清洗,去除表面的杂质和污染物。
常用的清洗方法包括超声波清洗、酸洗等。
3. 阳极氧化处理:将清洗后的基底材料放置在电解槽中,作为阳极。
选取合适的电解液,常用的有硫酸、硫酸铝等。
调节电解液的温度、浓度和电流密度等参数,控制氧化层的形貌和结构。
4. 形成氧化层:在电解过程中,阳极表面会逐渐形成一层厚度较薄的氧化层。
通过调节电解时间,可以控制氧化层的厚度和形貌。
5. 收尾处理:将经过氧化处理后的基底材料进行清洗,去除电解液残留和氧化层上的杂质。
清洗后,可以对基底进行表面处理,如抛光、膜厚修整等。
二、忆阻器的工作原理忆阻器的工作原理基于电化学阳极氧化的效应。
在忆阻器中,氧化层的结构和电阻会随着施加的电压和电流的变化而发生改变。
具体原理如下:1. 氧化层的结构变化:当施加一定的电压和电流时,氧化层中的阳离子会向阳极迁移,并通过氧化还原反应与阳极发生相应的化学反应。
这些化学反应会导致氧化层的结构发生变化,例如氧化层内部的孔隙结构和晶体结构的变化。
2. 氧化层的电阻变化:由于氧化层的结构发生变化,其电阻也会随之变化。
当氧化层的结构发生变化时,其中的电子迁移和离子扩散的路径也会发生改变,从而导致电阻的变化。
通过控制施加的电压和电流,可以实现对氧化层电阻的调控。
3. 忆阻效应的实现:通过改变施加的电压和电流,可以在忆阻器中实现电阻的变化。
当施加的电压和电流超过一定阈值时,氧化层的结构和电阻会发生明显的变化,形成忆阻效应。
这种电阻变化可以被用来实现存储、计算和传感等功能。
钙钛矿 忆阻器

钙钛矿忆阻器钙钛矿(Perovskite)是一种晶体结构的矿物,因为它具有优异的光电性能而引起了人们的广泛关注。
在2012年,Perovskite太阳能电池的效率首次达到了10%,成为了相当具有潜力的一种太阳能材料。
与此同时,Perovskite材料的另一个应用领域——忆阻器,也开始被各界广泛关注。
接下来我们将从以下几个方面展开讨论:1. 忆阻器基础原理2. 钙钛矿的忆阻器3. 钙钛矿忆阻器的应用前景4. 钙钛矿忆阻器制备技术发展5. 未来发展趋势一、忆阻器基础原理忆阻器是一种基于非线性电阻率效应(Nonlinear Resistor Effect)的电子元件,具有忆动阻特性,可以记录电场、电压或电流等物理信号的历史信息。
在使用电阻器的过程中,随着电流的流动,电阻值会发生变化。
当电流达到一定阈值时,电阻值会发生突变。
这种电阻值的忆动行为被称为忆阻效应。
忆阻器的忆动阻特性是由其材料内部的电子结构变化:例如,频繁的取向结构变化、电子的缺陷形成等所引起的。
忆阻器通常可以分为两种类型:金属氧化物忆阻器和有机忆阻器。
二、钙钛矿的忆阻器钙钛矿材料在化学成分上可以用ABX3表示,其中A是一些阳离子,B通常是过渡族金属离子,而X是一些负离子,通常是氧离子。
钙钛矿在过去几年中,尤其是在太阳能电池领域中得到了很好的发展。
在2014年,钙钛矿忆阻器第一次被报道,由此引起了人们广泛的关注。
一项研究表明,钙钛矿忆阻器的响应时间常常只有亚微秒,这是金属氧化物忆阻器所无法比拟的。
此外,钙钛矿忆阻器具有高响应速度、良好的稳定性、低功率、低可能性等优点,使得它能够有效地应用于射频识别、通信、图像处理和神经网络等领域。
钙钛矿忆阻器的实验数据表明,它可以实现高达1000的电阻比,这意味着它会在响应门限附近产生极其明显的电阻跳变。
三、钙钛矿忆阻器的应用前景由于钙钛矿忆阻器具有优异的性能,因此其应用前景非常广阔。
目前,该技术已经应用于射频ID、声波传感、储存器等领域。
忆阻器及忆阻混沌电路ppt课件

1 引言
根据图1中基本变量组合完 备性原理,,美国加州大 学伯克利分校华裔科学家 蔡少棠于1971年从理论上 预测了描述电荷和磁通关 系元件的存在性,并且定 义这类元件为记忆电阻器 (简称忆阻器,英文名称 为Memristor).
忆阻器与忆阻混沌电路
学号: 姓名:
目录
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忆引基阻于言器三的次等模型效型忆电阻路器模的型混沌电路 4
LOGO
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1 引言
由电路基本理论可知,电路和元件特性是有四个基本变量 来描述的,分别为四个电路变量电压(V)、电流(I)、 磁通量(φ)和电荷量(Q) a.电压和电流关系→电阻器R b.电压和电荷关系→电容器C c.电流和磁通关系→电感器L
图3 HP TiO2 忆阻的基本模型
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➢ HP TiO2忆阻线性杂质漂移模型和非线性窗函数模型可以统一表 示为:
式中:i为输入电流; v 为输出电压; RON.ROFF和k 为系统参数; x为状态变量; M(x)代表忆阻模型的忆阻器; Fn(x)(n=1,2,3,4,5)分别代表HP线性窗函数和4种非线性窗函数
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2 忆阻器模型
2.1 忆阻器的定义 2.2 物理器件模型 2.3 数学理论模型
2.3.1 分段线性模型 2.3.2 三次型非线性模型 2.3.3 二次型非线性模型
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2 忆阻器模型
2.1 忆阻器的定义
➢ 忆阻器是一个基本的无源二端元件,它的磁通量φ 与累积 的电荷q 之间的关系可以用φ -q 或q- φ平面上的一条曲 线f(φ ,q) = 0 来确定,忆阻器分为荷控忆阻器和磁控 忆阻器两种,如图2所示
忆阻器应用场景

忆阻器应用场景以忆阻器应用场景为题,我们将会探讨忆阻器在不同领域的广泛应用。
忆阻器,又称为Memristor,是一种在电子器件中具有记忆效应的元件。
它的发现和发展引起了科学界的广泛关注,并且在信息存储、人工智能、神经网络等领域展示出了巨大的应用潜力。
一、信息存储领域在信息存储领域,忆阻器被广泛应用于新一代存储器件的研发。
与传统的闪存相比,忆阻器具有更高的存储密度、更低的功耗和更快的读写速度。
这使得它成为了替代闪存的理想选择。
忆阻器还可以实现非易失性存储,即在断电后仍能保持数据的存储,这在数据中心和云计算等应用环境中具有重要意义。
二、人工智能领域在人工智能领域,忆阻器被用于构建具有类似于人脑神经元连接方式的人工神经网络。
忆阻器的特性使其能够模拟突触连接的可塑性,即突触强度的调整和记忆的形成。
这为神经网络的学习和存储提供了新的可能性。
通过利用忆阻器构建的神经网络,可以实现更高效的模式识别、图像处理和语音识别等任务。
三、神经网络领域在神经网络领域,忆阻器被用于构建脑机接口和神经植入设备。
脑机接口是一种将人脑信号转化为计算机可识别的形式的技术。
忆阻器作为突触模型的一部分,可以用来模拟神经元和突触之间的连接关系,从而更好地理解和研究大脑的工作机制。
神经植入设备则是将忆阻器等电子器件植入人体,与神经元直接交互,用于治疗和帮助恢复神经系统疾病。
四、能源管理领域在能源管理领域,忆阻器被应用于智能电网和能量存储系统。
智能电网是一种将电力系统与信息通信技术相结合的电力系统。
忆阻器可以用来实现对电力系统的智能监控和控制,提高电力系统的稳定性和可靠性。
能量存储系统则是用于储存和释放能量的设备,忆阻器作为存储元件可以实现高效的能量存储和释放,提高能源利用效率。
忆阻器在信息存储、人工智能、神经网络和能源管理等领域都有着广泛的应用。
随着对忆阻器的研究和应用的不断深入,我们相信它将为各个领域带来更多的创新和突破。
相信未来,忆阻器的应用将会变得更加广泛和重要。
忆阻器仿真一条直线

忆阻器仿真一条直线
忆阻器仿真一条直线滞回曲线是忆阻器的重要特征之一。
根据Chua的忆阻器判断准则,任意二端元件在周期性电流源的激励下,若其输出电压呈现过原点的“8”字滞回曲线,则该元件可以被称为忆阻器。
并且,当频率逐渐升高时,滞回曲线会收缩为单值函数[4],从而变成代表普通线性电阻的直线。
当输入周期性交流激励为低频信号时,忆阻器的李萨如图形呈现为“8”字滞回曲线(不关于原点对称)。
当频率逐渐升高时,滞回曲线会收缩,回环面积会减少。
频率增高到一定程度时。
滞回曲线逐渐收缩成一条关于原点对称的直线,滞回曲线特征消失,该器件退化为一个线性电阻。
忆阻器的非易失性-->断电图(POP图)根据Chua提出的非易失性原理[1]:如果忆阻器的POP图与x轴有两个或两个以上的稳定平衡点,可以称该忆阻器具有非易失性。
因此,忆阻器的非易失性可以由断电图来确定。
断电图是分析忆阻器的动态特性的工具之一。
它表示当输入电流im=0时,状态变量的变化率(dxdt)与x之间的轨迹图.。
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忆阻器忆阻器,全称记忆电阻。
最早提出忆阻器概念的人是华裔的科学家蔡少棠,时间是1971 年。
2013年,比勒菲尔德大学物理学系的高级讲师安迪·托马斯博士研制的忆阻器被内置于比人头发薄600倍的芯片中,利用这种忆阻器作为人工大脑的关键部件,他的研究结果将发表在《物理学学报D辑:应用物理学》杂志上。
基本介绍忆阻器,全称记忆电阻,从这两个字可以大致推敲出它的功用来。
最早提出忆阻器概念的人,是华裔的科学家蔡少棠,当时任教于美国的柏克莱大学。
时间是1971 年,在研究电荷、电流、电压和磁通量之间的关系时,任教于加州大学伯克利分校的蔡教授推断在电阻、电容和电感器之外,应该还有一种组件,代表着电荷与磁通量之间的关系。
这种组件的效果,就是它的电阻会随着通过的电流量而改变,而且就算电流停止了,它的电阻仍然会停留在之前的值,直到接受到反向的电流它才会被推回去。
用常见的水管来比喻,电流是通过的水量,而电阻是水管的粗细时,当水从一个方向流过去,水管会随着水流量而越来越粗,这时如果把水流关掉的话,水管的粗细会维持不变;反之当水从相反方向流动时,水管就会越来越细。
因为这样的组件会「记住」之前的电流量,因此被称为忆阻器。
由于忆阻器尺寸小、能耗低,所以能很好地储存和处理信息。
一个忆阻器的工作量,相当于一枚CPU芯片中十几个晶体管共同产生的效用。
[1] 2发展过程提出蔡教授之所以提出忆阻器,只是因为在数学模型上它应该是存在的。
为了证明可行性,他用一堆电阻、电容、电感和放大器做出了一个模拟忆阻器效果的电路,当时并没有找到什么材料本身就有明显的忆阻器的效果,也没有人在找,处于连集成电路刚起步不久的阶段,离家用电脑普及还有至少15年的时间,这时候HP 就登场了。
研究HP 关于忆阻器的发现在2008 年时发表于「自然」期刊,2009 年证明了Cross Latch 的系统很容易就能堆栈,形成立体的内存。
技术每个电线间的「开关」大约是3nm x 3nm 大,开关切换的时间小于0.1ns,整体的运作速度已和DRAM差不多,但是开关次数还不如DRAM-- 还不足以取代DRAM,但是靠着1 cm² 100 gigabit(GB),1cm³ 1 petabit(数据存储单位1PB=1000TB)(别忘了它是可以堆栈的)的惊人潜在容量,干掉闪存是绰绰有余的。
但是Crossbar Latch 可不止用来储存数据而已。
它的网格状设计,和每个交叉点间都有开关,意味着整组网格在某些程度上是可以逻辑化的。
在原始的Crossbar Latch 论文中就已经提到了如何用网格来模拟AND、OR 和NOT 三大逻辑闸,几个网格的组合甚至可以做出加法之类的运算。
这为摆脱晶体管进到下一个世代开了一扇窗,很多人认为忆阻器电脑相对于晶体管的跃进,和晶体管相对于真空管的跃进是一样大的。
另一方面,也有人在讨论电路自已实时调整自已的状态来符合运算需求的可能性。
这点,再搭配上忆阻器的记忆能力,代表着运算电路和记忆电路将可同时共存,而且随需要调整。
这已经完全超出了这一代电脑的设计逻辑,可以朝这条路发展下去的话,或许代表着新一代的智慧机器人的诞生。
[3]忆阻器和Crossbar Latch 的组合代表的是电脑科技的全新进展,或许能让我们再一次延续摩尔定律的生命,朝向被机器人统治的未来前进。
简单说,忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻。
通过控制电流的变化可改变其阻值,如果把高阻值定义为“1”,低阻值定义为“0”,则这种电阻就可以实现存储数据的功能。
实际上就是一个有记忆功能的非线性电阻器。
惠普实验室的研究人员认为RRAM就是Chua所说的忆阻器,其报道的基于TiO2的RRAM器件在2008年5月1日的《自然》期刊上发表。
加州大学伯克利分校教授蔡少棠,1971年发表《忆阻器:下落不明的电路元件》论文,提供了忆阻器的原始理论架构,推测电路有天然的记忆能力,即使电力中断亦然。
惠普实验室的论文则以《寻获下落不明的忆阻器》为标题,呼应前人的主张。
蔡少棠接受电话访问时表示,当年他提出论文后,数十年来不曾继续钻研,所以当惠普实验室人员几个月前和他联系时,他吃了一惊。
RRAM可使手机将来使用数周或更久而不需充电;使个人电脑开机后立即启动;笔记型电脑在电池耗尽之后很久仍记忆上次使用的信息。
忆阻器也将挑战掌上电子装置内普遍使用的闪存,因为它具有关闭电源后仍记忆数据的能力。
RRAM将比今日的闪存更快记忆信息,消耗更少电力,占用更少空间。
忆阻器跟人脑运作方式颇为类似,惠普说或许有天,电脑系统能利用忆阻器,像人类那样将某种模式(patterns)记忆与关联。
RRAM为制造非易失性存储设备、即开型PC、更高能效的计算机和类似人类大脑方式处理与联系信息的模拟式计算机等铺平了道路,未来甚至可能会通过大大提高晶体管所能达到的功能密度,对电子科学的发展历程产生重大影响。
研究人员表示,忆阻器器件的最有趣特征是它可以记忆流经它的电荷数量。
蔡教授原先的想法是:忆阻器的电阻取决于多少电荷经过了这个器件。
也就是说,让电荷以一个方向流过,电阻会增加;如果让电荷以反向流动,电阻就会减小。
简单地说,这种器件在任一时刻的电阻是时间的函数———或多少电荷向前或向后经过了它。
这一简单想法的被证实,将对计算及计算机科学产生深远的影响。
突破比勒菲尔德大学托马斯博士及其同事在2012年就制作出了一种具有学习能力的忆阻器。
2013年,安迪·托马斯利用这种忆阻器作为人工大脑的关键部件,他的研究结果将发表在《物理学学报D辑:应用物理学》杂志上比勒菲尔德大学研制的忆阻器安迪·托马斯解释说,因为忆阻器与突触的这种相似性,使其成为制造人工大脑——从而打造出新一代的电脑——的绝佳材料,“它使我们得以建造极为节能、耐用,同时能够自学的处理器。
”托马斯的文章总结了自己的实验结果,并借鉴其他生物学和物理学研究的成果,首次阐述了这种仿神经系统的电脑如何将自然现象转化为技术系统,及其中应该遵循的几个原则。
这些原则包括,忆阻器应像突触一样,“注意”到之前的电子脉冲;而且只有当刺激脉冲超过一定的量时,神经元才会做出反应,忆阻器也是如此。
忆阻器能够持续增高或减弱电阻。
托马斯解释道:“这也是人工大脑进行学习和遗忘的过程中,忆阻器如何发挥作用的基础。
”[4]3发展前景编辑实现2013年,中国忆阻器研究仍处于“自由探索”阶段,不仅力量分散,而且主要集中于理论层面和计算机仿真。
受研究条件所限,真正物理实现尚不多见。
事实上HP 也没有在找忆阻器,2005年是一个由HP 的Phillip J Kuekes 领军的团队,正惠普忆阻器研究人员在进行的一种称为Crossbar Latch 的技术的研究。
Crossbar Latch 的原理是由一排横向和一排纵向的电线组成的网格,在每一个交叉点上,要放一个「开关」连结一条横向和纵向的电线。
如果能让这两条电线控制这个开关的状态的话,那网格上的每一个交叉点都能储存一个位的数据。
这种系统下数据密度和存取速度都是前所未闻的,问题是,什么样的材料能当这个开关?这种材料必需要能有「开」、「关」两个状态,这两个状态必需要能操纵,更重要的,还有能在不改变状态的前提下,发挥其开关的效果,允许或阻止电流的通过。
如何取得这样的材料考倒了HP 的工程师,因此他们空有Crossbar Latch 这么棒的想法,却无法实现。
直到2008年(距蔡教授提出忆阻器已经37年过去了)才出现了转机,另一个由Stanley Williams领军的HP 团队在研究二氧化钛的时候,意外地发现了二氧化钛在某些情况的电子特性比较奇特。
Stanley等人发现,一块极薄的二氧化钛被夹在两个电极中间,这些二氧化钛又被分成两个部份,一半是正常的二氧化钛,另一半进行了“掺杂”,少了几个氧原子。
因此“掺杂”的那一半带正电,电流通过时电阻比较小,而且当电流从“掺杂”的一边通向正常的一边时,在电场的影响之下缺氧的“掺杂物”会逐渐往正常的一侧游移,使得以整块材料来言,“掺杂”的部份会占比较高的比重,整体的电阻也就会降低。
反之,当电流从正常的一侧流向“掺杂”的一侧时,电场会把缺氧的“掺杂物”从回推,电阻就会跟着增加。
因此,整个器件就相当于一个滑动变阻器一样。
有望制成更快更节能的即开型PC忆阻器最简单的应用就是作为非易失性阻抗存储器(RRAM),当前的动态随机存储器所面临的最大问题是,当你关闭PC电源时,动态随机存储器就忘记了那里曾有过什么,所以下次打开计算机电源,你就必须坐在那儿等到所有需要运行计算机的东西都从硬盘装入到动态随机存储器。
有了非易失性随机存储器,那个过程将是瞬间的,并且你的PC会回到你关闭时的相同状态。
研究人员称,忆阻器可让手机在使用数周或更久时间后无需充电,也可使笔记本电脑在电池电量耗尽后很久仍能保存信息。
忆阻器也有望挑战数码设备中普遍使用的闪存,因为它具有关闭电源后仍忆阻器存储发展历程可以保存信息的能力。
利用这项新发现制成的芯片,将比闪存更快地保存信息,消耗更少的电力,占用更少的空间。
为开发模拟式计算机铺平道路忆阻器还能让电脑理解以往搜集数据的方式,这类似于人类大脑搜集、理解一系列事情的模式,可让计算机在找出自己保存的数据时更加智能。
比如,根据以往搜集到的信息,忆阻器电路可以告诉一台微波炉对于不同食物的加热时间。
当前,许多研究人员正试图编写在标准机器上运行的计算机代码,以此来模拟大脑功能,他们使用大量有巨大处理能力的机器,但也仅能模拟大脑很小的部分。
研究人员称,他们能用一种不同于写计算机程序的方式来模拟大脑或模拟大脑的某种功能,即依靠构造某种基于忆阻器的仿真类大脑功能的硬件来实现。
其基本原理是,不用1和0,而代之以像明暗不同的灰色之中的几乎所有状态。
这样的计算机可以做许多种数字式计算机不太擅长的事情———比如做决策,判定一个事物比另一个大,甚至是学习。
这样的硬件可用来改进脸部识别技术,应该比在数字式计算机上运行程序要快几千到几百万倍。
[2]取代忆阻器的优异性能,已经展现出其广泛的应用前景。
这中基础元器件,将从根本上颠覆现有的硅芯片产业。
2012年,美国电气和电子工程协会邀约3位国际知名学者共同撰写了一篇长文《超越摩尔》,其中专章讲述了忆阻器。
这引起了中科院计算技术研究所研究员闵应骅的注意,他在科学网上连续发表5篇博文进行译介。
闵应骅曾说,未来半导体工业有可能从“硅时代”进入“碳时代”,而忆阻器这种可记忆电流的非线性电阻,凭借其优越的特性,将成为未来极有希望的存储元件。
应用前景不只是存储。
2010年惠普实验室再次宣布,忆阻器具有布尔逻辑运算的功能,这一发现震动了计算机学界。
曾领衔研制“天河”系列超级计算机的国防科技大学科研人员在跟踪调研后认为,“理论上可以通过忆阻器完全替代现在所有的数字逻辑电路”。