Jēdziens memristika jeb memristora teorija īstenoja Leons Ongs Čua. Viņš ir Kalifornijas Universitātes datorzinātņu un elektrotehnikas katedru profesors. Memristora slēdža darbību atklāja HP laboratorijas zinātnieki, mēģinot atklāt šķērsstieņu slēdžus. Memristori ir pazīstami arī kā matricas slēdži, jo tos galvenokārt izmanto, lai savienotu vairākas ieejas, kā arī izejas matricas formā. Leon Chua profesors bija novērojis modeļus kondensators, rezistors un induktors . Un viņš novēroja trūkstošo daļu, ko sauc par memristoru vai atmiņas rezistoru. Šī atmiņas rezistora praktisko attēlojumu 2006. gadā paplašināja zinātnieks Stenlijs Viljamss. Šī tehnoloģija tika atklāta vairāk nekā pirms dažām desmitgadēm, lai gan pēdējā laikā tā tika izveidota.
Kas ir Memristori?
Mēs to zinām katrs elektroniskā shēma var konstruēt, izmantojot vairākus pasīvos komponentus, proti, rezistorus, kondensatorus, kā arī induktorus, bet būs būtiska ceturtā sastāvdaļa, ko sauc par memristoru. Šie ir izmantotie pusvadītāji pasīvo komponentu savienošanai, lai izveidotu ceturto komponentu, un pretestību sauc par memristanci. Tā ir pretestība, kas atkarīga no uzlādes memristora shēmas un pretestības vienība ir omi.
Memristors
Pilna memristora forma ir atmiņa + rezistors. Tātad to sauc par ceturto pamatelementu. Memristora galvenā iezīme ir tā, ka tā spēj atcerēties savu valsts vēsturi. Tāpēc paaugstinot tā uzlabošanas nozīmi, ir ļoti svarīgi, ka būtu obligāti jāpārformulē esošās elektronikas inženierijas grāmatas.
Memristora uzbūve
Memristora konstrukcija ir parādīta zemāk. Tas ir divu termināļu komponents un memristors strādā tas ir, tā pretestība galvenokārt ir atkarīga no lieluma, pielietotā sprieguma un polaritātes. Tā kā spriegums netiek piemērots, tad paliek pretestība, un tas padara to par nelineāru un atmiņas komponentu.
Memristora uzbūve
Iepriekš redzamā diagramma ir memristora konstrukcija. Memristors izmanto titāna dioksīdu (TiO2) kā rezistīvu materiālu. Tas darbojas labāk nekā citi materiāli, piemēram, silīcija dioksīds. Kad spriegums tiek dots pāri platīna elektrodiem, Tio2 atomi materiālā izplatīsies pa labi vai pa kreisi, pamatojoties uz sprieguma polaritāti, kas kļūst plānāka vai biezāka, tāpēc pretestībā mainās.
Memristora veidi
Memristori tiek iedalīti daudzos veidos, pamatojoties uz dizainu, un šo tipu pārskats ir apspriests turpmāk.
- Molekulāro un jonu plāno filmu memristori
- Spin un Magnetic Memristors
Memristoru veidi
Molekulārās un jonu plānas filmas Memristori
Šie memristoru veidi bieži ir atkarīgi no materiāla atšķirīgajām īpašībām nelieliem plēves atomu tīkliem, kuriem ir histerēze, kas samazina lādiņu. Šie memristori ir klasificēti četros veidos, kas ietver sekojošo.
Titāna dioksīds
Šis memristora veids parasti tiek atklāts plānošanai, kā arī modelēšanai
Polimēru / jonu
Šāda veida memristoros tiek izmantots polimēra materiāls vai aktīvs inertu elektrisko materiālu dopings. Cietvielu jonu lādiņu nesēji plūdīs visā memristoru struktūrā.
Rezonanses tuneļa diode
Šajos memristoros tiek izmantoti īpaši leģētu slāņu kvantu fit diodi starp avotu reģioniem, kā arī notekas.
Manganīts
Šāda veida memristorā tiek izmantots divslāņu oksīda plēves substrāts atkarībā no manganīta kā pretējs TiO2 memristoram.
Spin & Magnetic bāzes Memristors
Šie memristoru veidi ir pretēji molekulām balstītām un jonu nanostruktūras sistēmām. Šie memristori būs atkarīgi no elektroniskā griešanās īpašuma pakāpes. Šāda veida sistēmā elektroniskā griešanās dalīšana ir atsaucīga. Tie tiek iedalīti 2 tipos.
Spintronic
Šāda veida memristorā griešanās elektronu veids mainīs aparāta magnetizācijas stāvokli, kas attiecīgi maina tā pretestību.
Griezes momenta pārsūtīšana
Šāda veida memristorā elektrodu relatīvā magnetizācijas vieta ietekmēs tuneļa krustojuma magnētisko stāvokli, kas, pagriežot, maina pretestību.
Memristor priekšrocības un trūkumi
Memristora priekšrocības galvenokārt ietver šādas.
- Memristoriem ir ļoti ērti saskarnes CMOS un viņi nelieto enerģiju, kad ir neaktīvi.
- Lai patērētu mazāk siltuma, tas patērē mazāk enerģijas.
- Tam ir ļoti liela krātuve, kā arī ātrums.
- Tas spēj iegaumēt lādiņa plūsmu noteiktā laika posmā.
- Ja datu centros tiek pārtraukta strāvas padeve, tas nodrošina labāku elastību un uzticamību.
- Ātrāka sāknēšana
- Spēj atjaunot gan cietos diskus, gan DRAM
Memristora trūkumi galvenokārt ir šādi.
- Tie nav pieejami komerciāli
- Esošo versiju ātrums vienkārši ir 1/10, salīdzinot ar DRAM
- Tā spēj mācīties, tomēr var arī izpētīt kļūdainos modeļus atvērumā.
- Memristoru veiktspēja un ātrums neatbildīs tranzistoriem un DRAM
- Tā kā visa datorā esošā informācija pārvēršas par nepastāvīgu, atsāknēšana neatrisinās nekādas problēmas, jo ar DRAM tā bieži vien var rīkoties.
Memristor pieteikumi
- Tas ir divu termināļu un mainīgas pretestības komponents, kas tiek izmantots šādās lietojumprogrammās.
- Memristori tiek izmantoti digitālajā atmiņā, loģiskās shēmas , bioloģiskās un neiromorfās sistēmas.
- Memristori tiek izmantoti datortehnoloģijā, kā arī digitālajā atmiņā
- Memristori tiek izmantoti neironu tīklos, kā arī analogajā elektronikā.
- Tie ir piemērojami analogo filtru lietojumiem
- Attālā uzrāde un mazjaudas lietojumprogrammas.
- Memristori tiek izmantoti programmējamā loģikā un Signālu apstrāde
- Viņiem ir savas iespējas glabāt analogos un digitālos datus vienkāršā, kā arī energoefektīvā metodē.
Tāpēc nākotnē tos var izmantot, lai veiktu digitālo loģiku ar sekām tās vietā NAND vārti . Lai gan ir izveidoti vairāki memristori, tomēr ir vēl daži, lai būtu ideāli. Tādējādi tas ir viss memristors un tā veidi . No iepriekš minētās informācijas visbeidzot, mēs varam secināt, ka memristoru var izmantot datu glabāšanai, jo tā elektriskās pretestības līmenis mainās, kad tiek lietota strāva. A normāls rezistors dod nemainīgu pretestības līmeni. Bet memristoram ir augsta līmeņa pretestība, ko var saprast kā datoru kā vienu datu izteiksmē, kā arī zemu līmeni var saprast kā nulli. Tāpēc informāciju var pārrakstīt ar pašreizējo kontroli. Šeit ir jautājums jums, kāda ir memristora galvenā funkcija?
