Ang konsepto ng memristic o teoryang memristor ay ipinatupad ni Leon Ong Chua. Siya ay isang propesor sa mga kagawaran ng computer science at electrical engineering sa University of California. Ang pagganap ng switch ng memristor ay isiniwalat ng mga siyentista ng lab ng HP habang sinusubukan nilang tuklasin ang mga switch ng crossbar. Ang mga memristor ay kilala rin bilang mga switch ng matrix sapagkat ito ay pangunahing ginagamit para sa pagkonekta ng maraming mga input pati na rin ang mga output sa anyo ng isang matrix. Napansin ng propesor ng Leon Chua ang mga modelo ng capacitor, resistor at inductor . At napagmasdan niya ang isang nawawalang bahagi na kung saan ay pinangalanan bilang isang memristor o memorya ng resistor. Ang praktikal na representasyon ng resistor ng memorya na ito ay pinalawak noong 2006 ng siyentista na si Stanley Williams. Ang teknolohiyang ito ay natuklasan higit sa ilang mga dekada na ang nakakalipas, kahit na ito ay binubuo sa mga nagdaang panahon.
Ano ang Memristors?
Alam natin na bawat electronic circuit ay maaaring idisenyo sa pamamagitan ng paggamit ng maraming mga passive na sangkap tulad ng resistors, capacitors, pati na rin inductors, ngunit magkakaroon ng isang mahalagang ikaapat na bahagi na kung saan ay termed bilang isang memristor. Ito ang ginamit ang mga semiconductor para sa pagsasama-sama ng mga passive na bahagi upang bumuo ng isang ika-apat na bahagi, at ang paglaban ay pinangalanan bilang memristance. Ito ay isang pagtutol depende sa singil sa mga circuit ng memristor at ang yunit ng paglaban ay ohm.
Memristor
Ang buong anyo ng memristor ay memorya + risistor. Kaya't ito ang tinawag na pang-apat na pangunahing elemento. Ang pangunahing tampok ng memristor ay, mayroon itong kakayahang alalahanin ang kasaysayan ng estado nito. Samakatuwid pagtaas ng kahalagahan ng kanyang pagpapabuti, ito ay napakahalaga na ito ay sapilitan upang muling isulat ang mga umiiral na mga libro sa electronics engineering.
Pagtatayo ng Memristor
Ang pagtatayo ng memristor ay ipinapakita sa ibaba. Ito ay isang bahagi ng dalawang bahagi at ang nagtatrabaho si memristor ay, ang paglaban nito higit sa lahat nakasalalay sa magnitude, inilapat boltahe, at polarity. Dahil ang boltahe ay hindi inilalapat, pagkatapos ay ang natirang resistensya, at ginagawa ito bilang isang hindi linear at bahagi ng memorya.
Pagtatayo ng Memristor
Ang ipinakita sa itaas na diagram ay ang konstruksyon ng memristor. Gumagamit ang memristor ng isang titanium dioxide (TiO2) tulad ng isang resistive material. Gumagawa ito ng higit na mataas sa iba pang mga uri ng mga materyales tulad ng silicon dioxide. Kapag ang boltahe ay ibinibigay sa mga platinum electrode kung gayon ang mga atomo ng Tio2 ay kumakalat pakanan o kaliwa sa materyal batay sa boltahe polarity na ginagawang mas payat o mas makapal, samakatuwid ay nagbibigay ng isang pagbabago sa paglaban.
Mga Uri ng Memristor
Ang mga memristors ay ikinategorya sa maraming uri batay sa disenyo at isang pangkalahatang ideya ng mga ganitong uri ang tinalakay sa ibaba.
- Molecular at Ionic Thin Film Memristors
- Spin at Magnetic Memristors
Mga Uri ng Memristors
Molecular at Ionic Thin film Memristors
Ang mga uri ng memristors na ito ay madalas na nakasalalay sa hindi magkatulad na mga katangian ng materyal para sa bahagyang mga network ng atomic film na nagpapakita ng hysteresis na nagpapababa ng aplikasyon sa pagsingil. Ang mga memristor na ito ay inuri sa apat na uri na kasama ang mga sumusunod.
Titanium Dioxide
Ang ganitong uri ng memristor sa pangkalahatan ay natuklasan para sa pagpaplano pati na rin sa pagmomodelo
Polymeric / Ionic
Ang mga uri ng memristors na ito ay gumagamit ng materyal na uri ng polimer o aktibong pag-doping ng mga inert die-electric na materyales. Ang mga solid-state na ionic charge carrier ay dadaloy sa buong istraktura ng mga memristor.
Resonant Tunneling Diode
Ang mga memristor na ito ay nagpapatupad ng partikular na mga naka-doped na quantum fit diode ng mga break layer sa mga rehiyon ng mga mapagkukunan pati na rin ang kanal.
Manganite
Ang ganitong uri ng memristor ay gumagamit ng isang bilayer-oxide films substrate depende sa manganite bilang reverse sa TiO2-memristor.
Mga Memristor na Nakabatay sa Spin at Magnetic
Ang mga uri ng memristors na ito ay nababaligtad sa mga batay sa molekula at ionic nanostructure system. Ang mga memristor na ito ay nakasalalay sa degree sa pag-aari ng elektronikong pag-ikot. Sa ganitong uri ng system, tumutugon ang paghahati ng electronic spin. Ang mga ito ay ikinategorya sa 2-uri.
Spintronic
Sa ganitong uri ng memristor, ang paraan ng pag-ikot ng mga electron ay magbabago sa estado ng magnetisasyon ng patakaran ng pamahalaan na naaayon sa pagbago ng paglaban nito.
Spin Torque Transfer
Sa ganitong uri ng memristor, ang mga electrodes na lokasyon ng magnetization na makakaapekto ay maaapektuhan ang tunnel junction magnetikong estado na kung paikutin ay binabago ang paglaban.
Mga Pakinabang at Kakulangan sa Memristor
Pangunahing isinasama ng mga kalamangan ng memristor ang mga sumusunod.
- Ang mga Memristors ay komportable sa mga interface ng CMOS , at, hindi sila gumagamit ng lakas kapag hindi sila aktibo.
- Gumugugol ito ng mas kaunting enerhiya para sa pagbuo ng mas kaunting init.
- Napakataas ng imbakan nito pati na rin ang bilis.
- Ito ay may kakayahang kabisaduhin ang daloy ng singil sa isang hanay ng oras.
- Kapag ang kapangyarihan ay nagambala sa mga data center, nagbibigay ito ng mas mahusay na katatagan at pagiging maaasahan.
- Mas mabilis na mga boot-up
- May kakayahang ibalik ang parehong mga hard drive pati na rin ang DRAM
Pangunahing isinasama ng mga kawalan ng memristor ang mga sumusunod.
- Hindi magagamit ang mga ito sa komersyo
- Ang bilis ng Mga mayroon nang bersyon sa 1/10 lamang kaysa sa DRAM
- Ito ay may kakayahang matuto subalit maaari ding pag-aralan ang mga maling pattern sa pagbubukas.
- Ang pagganap at bilis ng mga memristors ay hindi tutugma sa mga transistor at DRAM
- Dahil ang lahat ng impormasyon sa PC ay nagiging hindi pabagu-bago, kaya't ang pagre-reboot ay hindi malulutas ang anumang problema sapagkat ang madalas na oras na ito ay maaaring sa DRAM.
Mga Application ng Memristor
- Ito ay isang dalawang bahagi ng terminal at variable na paglaban, na ginagamit sa mga sumusunod na application.
- Ginagamit ang memristors sa digital memory, mga circuit ng lohika , biological at neuromorphic system.
- Ginagamit ang mga memristors sa teknolohiya ng computer pati na rin digital memory
- Ginagamit ang mga memristor sa mga neural network pati na rin ang mga analog electronics.
- Nalalapat ang mga ito para sa mga application ng analogic filter
- Mga application ng remote na sensing at Mababang kapangyarihan.
- Ginagamit ang mga Memristors sa Programmable Logic at Pagpoproseso ng Signal
- Mayroon silang sariling kakayahan para sa pag-iimbak ng analog at digital na data sa isang madali pati na rin ang mahusay na pamamaraan.
Samakatuwid, sa hinaharap, maaaring mailapat ang mga ito upang maisagawa ang digital na lohika na may implikasyon na kapalit nito Gate ng NAND . Bagaman mayroong isang bilang ng mga memristor ay dinisenyo, gayon pa man, may ilan pa upang maging perpekto. Kaya, ito ay tungkol sa lahat memristor at mga uri nito . Sa wakas mula sa impormasyong nasa itaas, maaari nating tapusin na ang isang memristor ay maaaring magamit upang maiimbak ang data dahil sa antas ng resistensya ng elektrisidad na ito ay nag-iiba kapag inilapat ang kasalukuyang. A normal na risistor nagbibigay ng isang pare-pareho na antas ng paglaban. Ngunit ang isang memristor ay may paglaban sa mataas na antas, na maaaring maunawaan bilang isang PC bilang isa sa mga termino ng data, pati na rin isang mababang antas, ay maaaring maunawaan bilang isang zero. Samakatuwid, ang impormasyon ay maaaring muling maisulat sa kasalukuyang pagkontrol. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pangunahing pag-andar ng memristor?
