В настоящее время ученые и исследователи пытаются все более увеличить функциональность и плотность электронных микросхем. Одной из возможных функциональных расширений современной микроэлектроники является ячейка резистивной памяти, так называемый, «мемристор». Существование такого элемента впервые было предсказано в 1971 году, опытные образцы были изготовлены в 2008 году. Мемристор – это пассивный двухполюсный элемент, который может менять свое сопротивление под воздействием суммарного электрического тока, протекающего через него. Его вольт-амперная характеристика может динамически меняться с помощью воздействия импульсов электрического тока. После пропадания электрического тока мемристоры сохраняют свои свойства, т.е., по сути, представляют собой энергонезависимую память.

Но, мемристоры это пассивные элементы и они не могут управлять электрическим током, проходящим через схему. Для создания полноценных функционирующих электронных схем необходимо внедрение в схему активных управляющих элементов, таких как микротранзисторы, которые могут коммутировать или усиливать электрические сигналы. Схема, состоящая из комбинаций мемристоров и микротранзисторов, может иметь достаточно развитую функциональность сочетая это с меньшим количеством узлов схемы, что, в свою очередь, уменьшает габаритные размеры и потребляемую этой схемой мощность.

В результате последних исследований, группа экспериментаторов компании Hewlett-Packard, Калифорния, произвела и продемонстрировала впервые гибридный чип, содержащий схему построенную на связке мемристоров и микротранзисторов. Схема этого чипа может перепрограммироваться для выполнения таких функций как математические вычисления, маршрутиризации данных и энергонезависимой памяти. Подавая соответствующие управляющие сигналы на этот чип, можно конфигурировать эту схему для выполнения множества других функций, что открывает широкие двери для производства самопрограммируемой электроники.

Разработка компании Hewlett-Packard состояла из двадцати одного параллельного ряда вертикальных ячеек мемристоров и микротранзисторов. Каждый ряд имел ширину около сорока нанометров. Эти ряды по горизонтали пересекались нанопроводниками, образуя, таким образом матричный логический массив. В качестве полупроводникового материала мемристоров был использован диоксид титана. Мемристоры и микротранзисторы соединялись между собой металлическими соединениями, выполненными методом обычной литографии.

Подавая на входы микрочипа электрические сигналы, соответствующие различным логическим операциям, исследователи добились программирования схемы микрочипа для выполнения различных функций, при этом запрограммированное состояние этого микрочипа может сохраняться на достаточно длительное время, которое по расчетам должно быть не менее одного года.

Исследователи надеются, что этот первый прототип гибридного микрочипа приведет к дальнейшему развитию интеграции технологии мемристоров в микроэлектронные схемы, что даст последующий толчок к развитию адаптивных синаптических систем и систем искусственного интеллекта.



Ключевые слова:


Другие новости по теме:

Новый тип энергонезависимой памяти - гибкие мемристоры на основе графена.

Точка зрения Hewlett-Packard: микрочипы на основе мемристоров - будущее компьютеров.

Компания HP предрекает "смерть" флэш-памяти и SSD-дисков на ее основе в 2013 году.

Третий электрод из дисульфида молибдена позволяет мемристорам подражать работе нейронов

Компания HP все ближе и ближе приближается к реализации вычислительных функций, подобных функциям головного мозга.

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