המושג ממריסטיק או תורת ממריסטור יושם על ידי ליאון אונג צ'ואה. הוא פרופסור במחלקות למדעי המחשב והנדסת חשמל באוניברסיטת קליפורניה. ביצועי מתג ה- memristor נחשפו על ידי מדענים במעבדת HP בזמן שניסו לגלות את מתגי הרוחב. ה- memristors ידועים גם כמתגי מטריצה מכיוון שהוא משמש בעיקר לחיבור כמה כניסות וכן יציאות בצורת מטריצה. פרופסור ליאון צ'ואה צפה במודלים של קבלים, נגד ומשרן . והוא הבחין בחלק חסר אשר נקרא כמסריסטור או כנגד זיכרון. הייצוג המעשי של נגן הזיכרון הזה הורחב בשנת 2006 על ידי המדען סטנלי וויליאמס. טכנולוגיה זו התגלתה לפני יותר מעשרות שנים, אם כי התמצתה בתקופה האחרונה.
מה הם ממריסטורים?
אנו יודעים כי כל אחד מעגל חשמלי ניתן לתכנן על ידי שימוש במספר רכיבים פסיביים כלומר נגדים, קבלים, כמו גם משרנים, אך יהיה מרכיב רביעי חיוני המכונה memristor. אלו הם משתמשים במוליכים למחצה לחיבור רכיבים פסיביים ליצירת מרכיב רביעי, וההתנגדות נקראת memristance. זו התנגדות תלויה במטען מעגלי ממריסטור & יחידת ההתנגדות היא אוהם.
ממריסטור
הצורה המלאה של ה- memristor היא זיכרון + נגד. אז זה נקרא האלמנט הבסיסי הרביעי. המאפיין העיקרי של ה- memristor הוא שיש לו את היכולת לזכור את היסטוריית המדינה שלו. לכן הם מעלים את חשיבות השיפור שלו, וחשובים מאוד שיהיה חובה לנסח מחדש את הספרים הקיימים בהנדסת אלקטרוניקה.
בניית ממריסטור
הבנייה של memristor מוצגת להלן. זהו רכיב מסוף שני וה- memristor עובד כלומר ההתנגדות שלו נעוצה בעיקר בגודל, המתח המופעל והקוטביות. מכיוון שהמתח לא מופעל, אזי שאריות ההתנגדות, וזה הופך את זה למרכיב לא ליניארי וזיכרון.
בניית ממריסטור
התרשים המוצג לעיל הוא בניית ה- memristor. ממריסטור משתמש בטיטניום דו חמצני (TiO2) כמו חומר התנגדות. זה עובד מעולה על חומרים אחרים כמו דו תחמוצת הסיליקון. כאשר המתח ניתן על פני אלקטרודות הפלטינה אז אטומי Tio2 יתפשטו ימינה או שמאלה בחומר על סמך קוטביות המתח שהופכים לדקים יותר או עבים יותר, ולכן נותנים שינוי בהתנגדות.
סוגי ממריסטור
זיכרונות ממוינים לסוגים רבים על סמך העיצוב וסקירה על סוגים אלה נדונה להלן.
- זיכרונות סרט דקיקים מולקולריים ויוניים
- ספינרים ושננים מגנטיים
סוגי זיכרונות
זכרונות סרט דקיקים מולקולריים ויוניים
סוגים אלה של ממריסטורים תלויים לעתים קרובות בתכונות שונות של החומר עבור רשתות אטום סרטים קלות המציגות היסטריה מורידות את יישום הטעינה. מכשירי זיכרון אלה מסווגים לארבעה סוגים הכוללים את הדברים הבאים.
טיטניום דו - חמצני
סוג זה של ממריסטור בדרך כלל מתגלה לתכנון כמו גם לדוגמנות
פולימרי / יוני
סוגים אלה של ממריסטורים משתמשים בחומר מסוג פולימר או בסמים אקטיביים של חומרים אינרטיים למות. נושאות המטען היוניות של מצב מוצק יזרמו בכל מבנה הזכוכית.
דיודת מנהרות מהדהדת
מכשירי זיכרון אלה משתמשים בדיודות בהתאמה קוונטית מסוממת במיוחד של שכבות השבירה באזורי המקורות וכן בניקוז.
מנגנית
סוג זה של ממריסטור משתמש במצע סרטי דו-שכבתי, בהתאם למנגניט כהפוך ל- TiO2-ממריסטור.
מסננים מבוססי ספין ומגנט
סוגים אלה של ממריסטורים הם הפוכים למערכות ננו-מבוססות מולקולות ויוניות. מכשירי זיכרון אלה יהיו תלויים במידת תכונת הספין האלקטרוני. במערכת מסוג זה, חלוקת הסיבוב האלקטרוני מגיבה. אלה מסווגים לשני סוגים.
ספינטרוניק
בסוג זה של ממריסטור, דרך אלקטרוני הספין תשנה את מצב המגנטיזציה של המכשיר, אשר בהתאם ישנה את התנגדותו.
העברת מומנט ספין
בסוג זה של ממריסטור, מיקום המגנטיזציה היחסי של האלקטרודות ישפיע על המצב המגנטי של צומת המנהרה אשר בסיבוב משנה את ההתנגדות.
יתרונות וחסרונות ממריסטור
היתרונות של memristor כוללים בעיקר את הדברים הבאים.
- ממזנים נוחים מאוד עם הממשקים של CMOS , וגם, הם לא משתמשים בכוח כשהם לא פעילים.
- הוא צורך פחות אנרגיה לייצור פחות חום.
- יש לו אחסון גבוה מאוד וגם מהירות.
- יש לו את היכולת לשנן את זרימת המטען בתוך סט זמן.
- כאשר הכוח מופרע במרכזי הנתונים, הוא מספק גמישות ואמינות טובים יותר.
- אתחולים מהירים יותר
- מסוגל לשחזר גם את הכוננים הקשיחים וגם את ה- DRAM
החסרונות של memristor כוללים בעיקר את הדברים הבאים.
- אלה אינם זמינים מסחרית
- המהירות של גרסאות קיימות פשוט ב -1 / 10 לעומת DRAM
- יש לו את היכולת ללמוד אולם יכול גם ללמוד את הדפוסים השגויים בפתיחה.
- ביצועי המהירות והמהירות לא יתאימו לטרנזיסטורים ול- DRAM
- מכיוון שכל המידע במחשב הופך ללא נדיף, כך שהאתחול מחדש לא יפתור שום בעיה מכיוון שהוא יכול לעתים קרובות להשתמש ב- DRAM.
יישומי ממריסטור
- זהו מרכיב התנגדות סופני ומשתנה, המשמש ביישומים הבאים.
- זיכרונות משמשים בזיכרון הדיגיטלי, מעגלי לוגיקה , מערכות ביולוגיות ונוירומורפיות.
- זיכרונות משמשים בטכנולוגיית מחשב כמו גם בזיכרון דיגיטלי
- זיכרונות משמשים ברשתות עצביות כמו גם באלקטרוניקה אנלוגית.
- אלה רלוונטיים ליישומי פילטר אנלוגיים
- חישה מרחוק ויישומי צריכת חשמל נמוכה.
- משומנים משמשים בלוגיקה ניתנת לתכנות & עיבוד אות
- יש להם יכולת משלהם לאחסון נתונים אנלוגיים ודיגיטליים בשיטה קלה וחסכונית בחשמל.
לכן, בעתיד, ניתן ליישם את אלה לביצוע לוגיקה דיגיטלית עם המשמעות במקומה שער NAND . למרות שיש מספר זיכרונות מתוכננים, עדיין, יש עוד כמה שיהיו מושלמים. לפיכך, מדובר בכל memristor וסוגיו . מהמידע לעיל לבסוף, אנו יכולים להסיק כי ניתן להשתמש בזכוכית מגנטית לאחסון הנתונים עקב רמת ההתנגדות החשמלית שלהם משתנה בעת הפעלת הזרם. א נגד רגיל נותן רמה קבועה של התנגדות. אבל ל- memristor יש התנגדות ברמה גבוהה, שניתן להבין אותה כמחשב ככזה במונחי נתונים, כמו גם לרמה נמוכה, ניתן להבין אותו כאפס. לכן, ניתן לשכתב מידע עם השליטה הנוכחית. הנה שאלה עבורך, מה הפונקציה העיקרית של memristor?
