Ce este un Memristor? Tipuri de memoriști și aplicațiile acestora

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Conceptul de memristic sau teoria memristorului a fost implementat de Leon Ong Chua. Este profesor în departamentele de informatică și inginerie electrică de la Universitatea din California. Performanța comutatorului memristor a fost dezvăluită de oamenii de știință din laboratorul HP în timp ce încercau să descopere comutatoarele transversale. Memristorii sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de comutatoare matriciale, deoarece sunt utilizate în principal pentru conectarea mai multor intrări, precum și a ieșirilor sub formă de matrice. Profesorul Leon Chua observase modelele condensator, rezistor și inductor . Și a observat o parte lipsă, numită memristor sau rezistor de memorie. Reprezentarea practică a acestui rezistor de memorie a fost extinsă în 2006 de către omul de știință Stanley Williams. Această tehnologie a fost descoperită cu mai mult de câteva decenii în urmă, deși a fost inventată în ultima vreme.

Ce sunt Memristorii?

Știm că fiecare circuit electronic poate fi proiectat utilizând mai multe componente pasive și anume rezistoare, condensatoare, precum și inductoare, dar va exista o a patra componentă esențială, care este denumită memristor. Acestea sunt semiconductori folosiți pentru îmbinarea componentelor pasive pentru a forma o a patra componentă, iar rezistența este numită memristanță. Este o rezistență care depinde de încărcare în circuite memristor & unitatea de rezistență este ohm.




Memristor

Memristor

Forma completă a memristorului este memorie + rezistor. Deci, acesta este numit al patrulea element de bază. Caracteristica principală a memristorului este că are capacitatea de a-și aminti istoria stării sale. Prin urmare, ridicând semnificația îmbunătățirii sale, acestea sunt foarte importante pentru că ar fi obligatoriu reformularea cărților existente în ingineria electronică.



Construirea Memristorului

Construcția memristorului este prezentată mai jos. Este o componentă cu două terminale și memristor de lucru este, rezistența sa se bazează în principal pe magnitudine, tensiune aplicată și polaritate. Deoarece tensiunea nu este aplicată, atunci rezistența rămasă, ceea ce face ca aceasta să fie o componentă neliniară și de memorie.

Construirea Memristorului

Construirea Memristorului

Diagrama de mai sus este construcția memristorului. Memristorul folosește un dioxid de titan (TiO2) ca un material rezistiv. Funcționează superioară altor tipuri de materiale, cum ar fi dioxidul de siliciu. Atunci când tensiunea este dată peste electrozii de platină, atunci atomii Tio2 se vor răspândi la dreapta sau la stânga în material pe baza polarității tensiunii, care devine mai subțire sau mai groasă, prin urmare oferă o transformare a rezistenței.

Tipuri de Memristor

Memoriștii sunt clasificați în mai multe tipuri pe baza designului și o prezentare generală a acestor tipuri este discutată mai jos.


  • Memoriști cu filme subțiri moleculare și ionice
  • Memoriști rotative și magnetice
Tipuri de memoriști

Tipuri de memoriști

Memoriști cu film subțire molecular și ionic

Aceste tipuri de memristori depind frecvent de proprietățile diferite ale materialului pentru rețelele atomice cu peliculă ușoară care prezintă istereză mai mică aplicația de încărcare. Acești memristori sunt clasificați în patru tipuri, care includ următoarele.

Dioxid de titan

Acest tip de memristor este, în general, descoperit atât pentru planificare, cât și pentru modelare

Polimeric / ionic

Aceste tipuri de memristori folosesc material de tip polimer sau dopaj activ al materialelor inerte electrice. Purtătorii de sarcină ionică în stare solidă vor circula în întreaga structură a memristorilor.

Diodă de tunelare rezonantă

Acești memristori folosesc diode de potrivire cuantică dopate în mod deosebit ale straturilor de rupere între regiunile surselor, precum și drenaj.

Manganit

Acest tip de memristor folosește un substrat de peliculă cu strat strat de oxid în funcție de manganit ca invers față de memristorul TiO2.

Memorii bazate pe centrifugare și magnetice

Aceste tipuri de memristori sunt reversibile la sistemele de nanostructuri ionice și moleculare. Acești memristori vor depinde de gradul proprietății de centrifugare electronică. În acest tip de sistem, divizia de centrifugare electronică este receptivă. Acestea sunt clasificate în 2 tipuri.

Spintronic

În acest tip de memristor, modul de rotire a electronilor va schimba starea de magnetizare a aparatului care, în consecință, își modifică rezistența.

Transferul cuplului de rotire

În acest tip de memristor, locația relativă a magnetizării electrozilor va afecta starea magnetică a joncțiunii tunelului care, în rotație, modifică rezistența.

Avantaje și dezavantaje ale Memristor

Avantajele memristorului includ în principal următoarele.

  • Memoriștii sunt foarte confortabili cu interfețele CMOS și nu folosesc energie atunci când sunt inactivi.
  • Consumă mai puțină energie pentru a genera mai puțină căldură.
  • Are stocare foarte mare, precum și viteză.
  • Are capacitatea de a memora fluxul de încărcare într-un anumit timp.
  • Atunci când alimentarea este întreruptă în centrele de date, atunci oferă o mai bună rezistență și fiabilitate.
  • Boot-up-uri mai rapide
  • Capabil să restaureze atât discurile, cât și DRAM-ul

Dezavantajele memristorului includ în principal următoarele.

  • Acestea nu sunt disponibile comercial
  • Viteza versiunilor existente pur și simplu la 1/10 decât DRAM
  • Are capacitatea de a învăța, însă poate studia și modelele greșite din deschidere.
  • Performanța și viteza memoriștilor nu se vor potrivi cu tranzistoarele și DRAM
  • Deoarece toate informațiile de pe computer se transformă în non-volatile, deci repornirea nu va rezolva nicio problemă, deoarece se poate întâmpla frecvent cu DRAM.

Aplicații Memristor

  • Aceasta este o componentă de rezistență cu două terminale și variabilă, care este utilizată în următoarele aplicații.
  • Memoristele sunt utilizate în memoria digitală, circuite logice , sisteme biologice și neuromorfe.
  • Memoristele sunt utilizate atât în ​​tehnologia computerelor, cât și în memoria digitală
  • Memoristele sunt utilizate în rețelele neuronale, precum și în electronica analogică.
  • Acestea sunt aplicabile pentru aplicațiile de filtrare analogică
  • Teledetecție și aplicații de consum redus.
  • Memoristele sunt utilizate în Logica programabilă și Procesare semnal
  • Au propria lor capacitate de stocare a datelor analogice și digitale într-o metodă ușoară și eficientă din punct de vedere energetic.

Prin urmare, în viitor, acestea pot fi aplicate pentru a realiza logica digitală cu implicația în locul său Poarta NAND . Deși există un număr de memristori care au fost proiectați, totuși, mai sunt unii care vor fi perfecți. Astfel, totul este vorba memristor și tipurile sale . Din informațiile de mai sus, putem concluziona că un memristor poate fi utilizat pentru a stoca datele, datorită nivelului său de rezistență electrică care variază atunci când este aplicat curentul. A rezistor normal oferă un nivel constant de rezistență. Dar un memristor are o rezistență la nivel înalt, care poate fi înțeles ca un PC ca și în termeni de date, precum și un nivel scăzut, poate fi înțeles ca un zero. Prin urmare, informațiile pot fi rescrise cu controlul curent. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția principală a memristorului?