Pojem memristický resp teória memristora implementoval Leon Ong Chua. Je profesorom na katedrách počítačových vied a elektrotechniky na Kalifornskej univerzite. Výkon memristorového prepínača odhalili vedci z laboratória HP, keď sa pokúšali objaviť priečne prepínače. Memristory sú tiež známe ako maticové prepínače, pretože sa používajú hlavne na pripojenie viacerých vstupov a výstupov vo forme matice. Profesor Leon Chua pozoroval modely kondenzátor, odpor a tlmivka . A všimol si chýbajúcu časť, ktorá sa nazýva memristor alebo pamäťový rezistor. Praktické znázornenie tohto pamäťového odporu rozšíril v roku 2006 vedec Stanley Williams. Táto technológia bola objavená pred viac ako niekoľkými desaťročiami, aj keď v poslednej dobe bola vyrobená.
Čo sú memristory?
Vieme, že každý elektronický obvod môžu byť navrhnuté pomocou niekoľkých pasívnych komponentov, konkrétne rezistorov, kondenzátorov a induktorov, ale bude tu nevyhnutný štvrtý komponent, ktorý sa nazýva memristor. Toto sú použité polovodiče pre spájanie pasívnych komponentov za vzniku štvrtého komponentu a odpor je pomenovaný ako memristance. Je to odpor závisí od nabitia v memristorové obvody & odporová jednotka je ohm.
Memristor
Plná forma memristora je pamäť + rezistor. Toto sa teda nazýva štvrtý základný prvok. Hlavnou vlastnosťou memristora je, že má schopnosť zapamätať si svoju históriu stavu. Z tohto dôvodu zvyšujúc význam jeho zlepšenia, je veľmi dôležité, že by bolo povinné preformulovať existujúce knihy v elektronickom inžinierstve.
Konštrukcia Memristoru
Konštrukcia memristora je uvedená nižšie. Jedná sa o dva koncové komponenty a memristor pracuje je, jeho odpor spočíva hlavne na veľkosti, aplikovanom napätí a polarite. Pretože napätie nie je aplikované, potom zostáva zvyškový odpor, čo z neho robí nelineárny a pamäťový komponent.
Konštrukcia Memristoru
Vyššie uvedená schéma je konštrukcia memristora. Memristor používa oxid titaničitý (TiO2) ako odporový materiál. Funguje lepšie ako iné druhy materiálov, ako je oxid kremičitý. Keď je napätie dané cez platinové elektródy, potom sa atómy Tio2 rozšíria v materiáli doprava alebo doľava na základe polarity napätia, ktorá je tenšia alebo silnejšia, a preto transformuje odpor.
Typy memristora
Memristory sú na základe dizajnu kategorizované do mnohých typov a prehľad týchto typov je uvedený nižšie.
- Molekulárne a iónové tenkovrstvové memristory
- Spinové a magnetické memristory
Typy memristorov
Molekulárne a iónové tenké filmové memristory
Tieto typy memristorov často závisia od rozdielnych vlastností materiálu pre atómové siete s miernym filmom, ktoré vykazujú hysteréziu znižujúcu aplikáciu náboja. Tieto memristory sú rozdelené do štyroch typov, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Oxid titaničitý
Tento typ memristora sa všeobecne objavuje pri plánovaní aj modelovaní
Polymérne / iónové
Tieto typy memristorov používajú materiál polymérneho typu alebo aktívne dotovanie inertných dielektrických materiálov. Nosiče iónového náboja v pevnom stave budú prúdiť v celej štruktúre memristorov.
Rezonančná tunelová dióda
Tieto memristory používajú zvlášť dopované kvantové fitovacie diódy zlomových vrstiev medzi oblasťami zdrojov a odtokom.
Manganit
Tento typ memristora používa substrát dvojvrstvových oxidových filmov v závislosti od manganitu ako reverznú verziu k memOtoru TiO2.
Spinové a magnetické memristory
Tieto typy memristorov sú reverzné k molekulárnym a iónovým nanostrukturálnym systémom. Tieto memristory budú závisieť od stupňa vlastnosti elektronického odstreďovania. V tomto druhu systému reaguje elektronické delenie spinov. Sú rozdelené do dvoch typov.
Spintronic
V tomto type memristora spôsob spinových elektrónov zmení stav magnetizácie prístroja, ktorý zodpovedajúcim spôsobom zmení jeho odpor.
Prenos krútiaceho momentu
V tomto type memristora bude umiestnenie relatívnej magnetizácie elektród ovplyvňovať magnetický stav spojenia tunela, ktorý pri otáčaní mení odpor.
Výhody a nevýhody memristora
Medzi výhody memristora patrí hlavne nasledovné.
- Memristory sú veľmi pohodlné s rozhraniami CMOS , a nepoužívajú energiu, keď sú neaktívni.
- Na výrobu menšieho množstva tepla spotrebuje menej energie.
- Má veľmi vysokú pamäť a rýchlosť.
- Má schopnosť zapamätať si tok poplatkov v stanovenom čase.
- Ak dôjde k prerušeniu napájania v dátových centrách, poskytuje to lepšiu odolnosť a spoľahlivosť.
- Rýchlejšie spustenie
- Je schopný obnovy pevných diskov aj pamätí DRAM
Medzi nevýhody memristora patria hlavne nasledujúce.
- Nie sú komerčne dostupné
- Rýchlosť existujúcich verzií jednoducho na 1/10 ako DRAM
- Má schopnosť učiť sa, ale môže tiež študovať chybné vzorce v úvode.
- Výkon a rýchlosť memristorov sa nebude zhodovať s tranzistormi a pamäťou DRAM
- Pretože všetky informácie o počítači sa menia na neprchavé, reštartovanie nevyrieši žiadny problém, pretože to môže DRAM často robiť.
Memristorové aplikácie
- Jedná sa o dvojpólový a premenlivý odporový komponent, ktorý sa používa v nasledujúcich aplikáciách.
- Memristory sa používajú v digitálnej pamäti, logické obvody , biologické a neuromorfné systémy.
- Memristory sa používajú v počítačovej technike aj v digitálnej pamäti
- Memristory sa používajú v neurónových sieťach aj v analógovej elektronike.
- Sú použiteľné pre analógové filtre
- Diaľkový prieskum a aplikácie s nízkou spotrebou.
- Memristory sa používajú v programovateľnej logike a Spracovanie signálu
- Majú vlastnú schopnosť ukladať analógové a digitálne údaje ľahkou aj energeticky účinnou metódou.
Preto ich v budúcnosti možno použiť na vykonávanie digitálnej logiky s implikáciou na jej miesto Brána NAND . Aj keď je navrhnutých niekoľko memristorov, stále existujú niektoré ďalšie, ktoré majú byť dokonalé. Toto je teda všetko o memristor a jeho typy . Z vyššie uvedených informácií nakoniec môžeme vyvodiť záver, že na ukladanie údajov je možné použiť memristor, pretože jeho úroveň elektrického odporu sa mení pri aplikácii prúdu. A normálny odpor dáva stálu úroveň odporu. Ale memristor má odpor na vysokej úrovni, čo možno chápať ako PC ako jeden v dátovom vyjadrení, rovnako ako nízku úroveň, možno chápať ako nulu. Preto je možné informácie prepisovať pomocou aktuálneho riadenia. Tu je otázka, aká je hlavná funkcia memristora?
