Ученые из HP Labs, в 2008 году создавшие первый в мире мемристор, обнаружили, что их детище обладает большим количеством возможностей, чем изначально предполагалось. Вдобавок к способности сохранять историю информации (данное свойство нашло применение в устройствах хранения данных), как обнаружила группа исследователей, мемристор может выполнять логические операции, что, в свою очередь, способно изменить архитектуру компьютерных систем и привести к появлению более эффективных компьютеров.
Прощание с фон Нейманом: Компьютер будет думать, как человек
Мемристоры, сложенные в несколько слоев, позволяют достичь очень высокой эффективности

Мемристор, наряду с резисторами, конденсаторами и индукторами, представляет собой четвертый базовый элемент схемы в электротехнике. Открытие возможности проведения в нем логических операций позволяет нам задуматься о вычислениях, которые будут проводиться в тех же микросхемах, в которых хранятся данные, а не в специально выделенном CPU.

Мемристоры обладают рядом преимуществ. Они требуют меньше энергии для работы, они быстрее, и к тому же они могут хранить по крайней мере в два раза больше информации на единицу площади, чем существующие твердотельные запоминающие устройства, например, флеш-память. К тому же они практически невосприимчивы к излучениям, способным повредить устройства, работающие на транзисторах, это делает мемристоры интересными с точки зрения создания еще более мощных устройств еще меньшего размера. И, поскольку они не «забывают», мемристоры могут привести к появлению компьютеров, которые не нуждаются в процедуре загрузки и могут включаться и выключаться, подобно электрической лампочке.

Ученые HP Labs уже создали проекты схем памяти, в которых используются мемристоры. Специалисты надеются, что устройства, в состав которых войдет данный элемент, появятся на рынке в течение ближайших лет.

Кроме того, инженеры из HP разработали новую конфигурацию, в ней много слоев мемристоров складываются друг на дружку в пределах одной микросхемы. Через пять лет такие микросхемы смогут найти применение в мобильных устройствах, объем встроенной памяти которых в 10 раз превысит объем встроенной памяти существующих на сегодняшний день гаджетов. Еще одно применение новых микросхем — суперкомпьютеры, которые позволят обрабатывать видео или заниматься генетическими исследованиями с большей скоростью, чем это допускает закон Мура. Также ученые говорят, что их открытие может в конце концов привести к замене кремния в «умных» дисплеях е-ридеров, а затем мемристоры могут стать преемниками кремния и в более широком масштабе.

«Наш мозг состоит из мемристоров, и сейчас открываются ворота, ведущие к широкому выпуску компьютеров, работающих подобно человеческому мозгу, то есть, кардинальным образом отличающихся от повсеместно использующейся архитектуры фон Неймана», — говорит Леон Хуа, профессор кафедры электротехники и информатики Калифорнийского университета в Беркли, который теоретизировал о мемристорах и дал им название в научной статье, опубликованной 39 лет назад.

Источник gizmag.com