Memristic kavramı veya memristör teorisi Leon Ong Chua tarafından hayata geçirildi. California Üniversitesi'nde bilgisayar bilimleri ve elektrik mühendisliği bölümlerinde profesördür. Memristor anahtar performansı, çapraz çubuk anahtarlarını keşfetmeye çalışırken HP laboratuarının bilim adamları tarafından ortaya çıktı. Memristörler aynı zamanda matris anahtarları olarak da bilinir, çünkü esas olarak birkaç girişi ve aynı zamanda bir matris formundaki çıktıları bağlamak için kullanılır. Leon Chua profesörü, kondansatör, direnç ve indüktör . Ve memristör veya hafıza direnci olarak adlandırılan eksik bir parçayı gözlemledi. Bu hafıza direncinin pratik temsili 2006 yılında bilim adamı Stanley Williams tarafından genişletildi. Bu teknoloji, son zamanlarda uydurulmuş olmasına rağmen, birkaç on yıldan daha önce keşfedildi.
Memristors nedir?
Biliyoruz ki her elektronik devre dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi birkaç pasif bileşen kullanılarak tasarlanabilir, ancak memristör olarak adlandırılan önemli bir dördüncü bileşen olacaktır. Bunlar kullanılan yarı iletkenler dördüncü bir bileşen oluşturmak üzere pasif bileşenleri birleştirmek için ve direnç, memristance olarak adlandırılır. Yüke bağlı bir dirençtir memristör devreleri & direnç birimi ohm'dur.
Memristor
Memristörün tam biçimi hafıza + dirençtir. Bu, dördüncü temel unsur olarak adlandırılır. Memristorun en önemli özelliği, devlet geçmişini hatırlayabilme özelliğine sahip olmasıdır. Bu nedenle, iyileştirilmesinin önemini artıran, elektronik mühendisliğindeki mevcut kitapları yeniden ifade etmenin zorunlu olması çok önemlidir.
Memristor İnşaatı
Memristorun yapısı aşağıda gösterilmiştir. İki uçlu bir bileşendir ve memristor çalışıyor direncinin esas olarak büyüklük, uygulanan voltaj ve polariteye bağlı olmasıdır. Gerilim uygulanmadığından, direnç artmıştır ve bu, bunu doğrusal olmayan ve bellek bileşeni haline getirir.
Memristor İnşaatı
Yukarıda gösterilen diyagram memristör yapısıdır. Memristör, dirençli bir malzeme gibi titanyum dioksit (TiO2) kullanır. Silikon dioksit gibi diğer malzemelerden daha üstün çalışır. Voltaj platin elektrotlar üzerinden verildiğinde, Tio2 atomları, voltaj polaritesine bağlı olarak malzemede sağa veya sola yayılır, bu da daha ince veya kalın hale gelir, bu nedenle dirençte bir dönüşüm sağlar.
Memristor Türleri
Memristors, tasarıma göre birçok türe ayrılmıştır ve bu türlere genel bir bakış aşağıda tartışılmıştır.
- Moleküler ve İyonik İnce Film Hafızaları
- Spin ve Manyetik Memristörler
Memristor Türleri
Moleküler ve İyonik İnce film Memristors
Bu tip memristörler, yük uygulamasını düşüren histerezis sergileyen hafif film atomik ağları için sıklıkla malzemenin farklı özelliklerine bağlıdır. Bu memristors, aşağıdakileri içeren dört türe ayrılır.
Titanyum dioksit
Bu tip bir memristör genellikle planlama ve modelleme için keşfedilir.
Polimerik / İyonik
Bu tip memristörler, polimer tipi malzeme veya inert kalıp-elektrik malzemelerin aktif katkısını kullanır. Katı hal iyonik yük taşıyıcıları, memristörlerin tüm yapısında akacaktır.
Rezonans Tünel Açma Diyotu
Bu memristörler, kaynak bölgeleri ve drenaj bölgeleri arasındaki kırılma katmanlarının özellikle katkılı kuantum uyum diyotlarını kullanır.
Manganit
Bu tip memristör, TiO2-memristorun tersi olarak manganite bağlı olarak iki katmanlı oksit film substratı kullanır.
Spin ve Manyetik Tabanlı Hafızalar
Bu tip memistörler, molekül bazlı ve iyonik nanoyapı sistemlerine terstir. Bu memristörler, elektronik spin özelliğindeki dereceye bağlı olacaktır. Bu tür bir sistemde, elektronik spin bölümü yanıt verir. Bunlar 2 tip olarak kategorize edilir.
Spintronic
Bu tip bir memristörde, spin elektronlarının yolu, direncini buna göre değiştiren aparatın manyetizasyon durumunu değiştirecektir.
Spin Tork Transferi
Bu tip bir memristörde, elektrotların nispi mıknatıslanma konumu, dönme sırasında direnci değiştiren tünel birleşme manyetik durumunu etkileyecektir.
Memristor Avantajları ve Dezavantajları
Memristörün avantajları esas olarak aşağıdakileri içerir.
- Memristors, arayüzleri konusunda çok rahat CMOS ve aktif olmadıklarında güç kullanmazlar.
- Daha az ısı üretmek için daha az enerji tüketir.
- Hızı kadar depolaması da çok yüksektir.
- Belirli bir zaman diliminde yük akışını ezberleme yeteneğine sahiptir.
- Veri merkezlerinde güç kesintiye uğradığında, daha iyi esneklik ve güvenilirlik sağlar.
- Daha hızlı açılışlar
- Hem sabit diskleri hem de DRAM'i geri yükleyebilir
Memristörün dezavantajları esas olarak aşağıdakileri içerir.
- Bunlar ticari olarak mevcut değildir
- Mevcut sürümlerin hızı, DRAM'in yalnızca 1 / 10'unda
- Öğrenme yeteneğine sahiptir, ancak açılıştaki yanlış kalıpları da inceleyebilir.
- Memristörlerin performansı ve hızı, transistörler ve DRAM ile eşleşmeyecek
- Bilgisayardaki tüm bilgiler kalıcı hale geldiğinden, yeniden başlatma herhangi bir sorunu çözmeyecektir, çünkü DRAM'de sık sık olabilir.
Memristor Uygulamaları
- Bu, aşağıdaki uygulamalarda kullanılan iki terminalli ve değişken dirençli bir bileşendir.
- Memristors dijital bellekte kullanılır, mantık devreleri biyolojik ve nöromorfik sistemler.
- Memristorlar bilgisayar teknolojisinde ve dijital bellekte kullanılır
- Memristörler, analog elektroniklerin yanı sıra sinir ağlarında da kullanılır.
- Bunlar analog filtre uygulamaları için geçerlidir
- Uzaktan algılama ve Düşük güç uygulamaları.
- Memristorlar Programlanabilir Mantıkta ve Sinyal işleme
- Analog ve dijital verileri hem kolay hem de enerji açısından verimli bir yöntemle depolamak için kendi yetenekleri vardır.
Bu nedenle, gelecekte, bunların yerine dijital mantığı gerçekleştirmek için uygulanabilir. NAND kapısı . Çok sayıda memristor tasarlanmış olsa da, yine de mükemmel olacak bazı şeyler var. Böylece, bu tamamen memristor ve türleri . Son olarak yukarıdaki bilgilerden, elektrik direnci seviyesi akım uygulandığında değiştiğinden verileri depolamak için bir memistörün kullanılabileceği sonucuna varabiliriz. Bir normal direnç sabit bir direnç seviyesi verir. Ancak bir memristörün yüksek düzeyde bir direnci vardır, bu veri açısından bir PC olarak anlaşılabilir, düşük düzeyde olduğu gibi sıfır olarak da anlaşılabilir. Bu nedenle, bilgiler mevcut kontrol ile yeniden yazılabilir. İşte size bir soru, memristor'un temel işlevi nedir?
