Компания Hewlett-Packard разработала действующий образец микросхемы памяти, основанный на совершенно иных, нежели используемые сейчас, физических принципах. Теоретические основы данного устройства были разработаны 37 лет назад. Предполагается, что подобные микросхемы памяти в конечном итоге заменят RAM и позволят компьютерам более интеллектуально отслеживать данные, которые в них хранятся.
С помощью так называемых "мемристоров" (memristor образовано от английских слов memory - "память", и resistor - "резистор") компьютеры смогут принимать решения, анализируя шаблоны в уже накопленных данных, подобно тому, как человеческий мозг накапливает и анализирует цепь событий.
Как пояснил Стенли Вильямс, заслуженный исследователь HP, мемристор, например, в состоянии сообщить микроволновой печи время нагрева различных видов пищи на основе той информации, которую он накопил за некоторое время.
Мемристор работает от меньшего напряжения и требует меньше времени на приведение в рабочее состояние, чем память, построенная по другой технологии, такой как DRAM или флэш.
"В силу этого он потребляет меньше энергии", - подчеркнул Вильямс. Кроме того, большая плотность компоновки ячеек позволяют мемристорам хранить больше данных, чем флэш-память.
Создав прототип, в HP стремились продемонстрировать разработчиками микросхем, что может делать мемристор. "Мы подтвердили концепцию нового электронного устройства, которая впервые была предложена почти четыре десятилетия назад", - заметил Вильямс.
Мемристор - четвертый базовый элемент электронных схем, который присоединился к резисторам, конденсаторам и катушкам индуктивности, известным уже 150 лет. По словам Вильямса, этот элемент имеет свойства, которые не может воспроизвести ни одно из сочетаний трех других элементов.
"Он имеет такое же фундаментальное значение для электронной инженерии, как химический элемент для химии или электрон для физики", - считает Вильямс.
В 1971 году в научной статье Леон Чуа, математик и профессор Калифорнийского университета в Беркли, писал, что мемристор может иметь свойства, аналогичные синапсу в мозге человека. Синапс формирует соединения между двумя нейронами, и, чем чаще сигнал посылается синапсу, тем прочнее синапс.
"Он ведет себя совершенно иначе, чем любой другой элемент, который нам приходилось задействовать ранее в микросхемах", - подчеркнул Вильямс.
В HP не намерены пытаться воспроизводить в мемристорах все функции мозга, однако компания пытается создать относительно простую вычислительную машину, которая работает на совершенно иных принципах, чем современные компьютеры.
Ученые создали эту память путем подачи заряда на микросхему с блоками диоксида титана. Реальное сопротивление мемристора меняется в зависимости от количества тока, передаваемого через микросхему. Когда ток выключается, память сохраняет полученную информацию.
Несмотря на то, что концепция мемристора была создана уже давно, прототип памяти – это экспериментальное устройство, которое прежде всего будет использоваться для научных целей. Однако, как считает Вильямс, в ближайшие пять лет оно может найти и коммерческое применение на рынке полупроводниковых устройств.