Pojęcie memrystycznego lub teoria memrystorowa został wdrożony przez Leon Ong Chua. Jest profesorem na wydziałach informatyki i elektrotechniki na Uniwersytecie Kalifornijskim. Działanie przełącznika memrystorowego zostało ujawnione przez naukowców z laboratorium HP, gdy próbowali odkryć przełączniki poprzeczne. Pamięciniki są również znane jako przełączniki matrycowe, ponieważ są używane głównie do łączenia kilku wejść, a także wyjść w postaci matrycy. Profesor Leon Chua obserwował modele kondensator, rezystor i cewka . Zauważył brakującą część, którą nazwano memrystorem lub rezystorem pamięci. Praktyczne przedstawienie tego rezystora pamięci zostało rozszerzone w 2006 roku przez naukowca Stanleya Williamsa. Technologia ta została odkryta ponad kilkadziesiąt lat temu, chociaż ostatnio została wymyślona.
Co to są memrystory?
Wiemy, że każdy obwód elektryczny można zaprojektować przy użyciu kilku elementów pasywnych, mianowicie rezystorów, kondensatorów, a także cewek indukcyjnych, ale będzie to istotny czwarty element, który jest określany jako memrystor. To są zastosowane półprzewodniki do łączenia elementów pasywnych w czwarty komponent, a opór nazywany jest memristance. Jest to opór zależny od ładunku obwody memrystorowe a jednostką rezystancji jest om.
Memristor
Pełna forma memrystora to pamięć + rezystor. Nazywa się to więc czwartym podstawowym elementem. Główną cechą memrystora jest możliwość zapamiętywania historii jego stanu. Dlatego podnosząc znaczenie jego doskonalenia, bardzo ważne jest, aby obowiązkowe było przeformułowanie istniejących książek z zakresu elektroniki.
Budowa memrystora
Konstrukcję memrystora przedstawiono poniżej. Jest to element składający się z dwóch końcówek i memrystor działa to znaczy, jego rezystancja zależy głównie od wielkości, przyłożonego napięcia i polaryzacji. Ponieważ napięcie nie jest przyłożone, pozostaje rezystancja, co powoduje, że jest to składnik nieliniowy i pamięciowy.
Budowa memrystora
Powyższy schemat to konstrukcja memrystora. Memrystor wykorzystuje dwutlenek tytanu (TiO2) jak materiał rezystancyjny. Działa lepiej niż inne rodzaje materiałów, takie jak dwutlenek krzemu. Kiedy napięcie jest podawane na elektrody platynowe, atomy Tio2 rozprzestrzeniają się w prawo lub w lewo w materiale w oparciu o polaryzację napięcia, co powoduje, że jest cieńsza lub grubsza, a zatem daje transformację rezystancji.
Rodzaje memrystorów
Memrystory są podzielone na wiele typów w oparciu o projekt, a przegląd tych typów omówiono poniżej.
- Memrystory cienkowarstwowe molekularne i jonowe
- Memrystory spinowe i magnetyczne
Rodzaje memrystorów
Memrystory cienkowarstwowe molekularne i jonowe
Tego typu memrystory często zależą od odmiennych właściwości materiału w przypadku sieci atomowych o cienkiej warstewce, które wykazują histerezę obniżającą nakładanie ładunku. Te memrystory są podzielone na cztery typy, które obejmują następujące.
Dwutlenek tytanu
Ten typ memrystora jest generalnie odkrywany zarówno do planowania, jak i modelowania
Polimerowe / jonowe
Te typy memrystorów wykorzystują materiał typu polimeru lub aktywne domieszkowanie obojętnych materiałów elektroenergetycznych. Stałe jonowe nośniki ładunku będą płynąć w całej strukturze memrystorów.
Rezonansowa dioda tunelująca
Memrystory te wykorzystują szczególnie domieszkowane kwantowe diody pasujące warstw przerwania w obszarach źródeł oraz drenu.
Manganit
Ten typ memrystora wykorzystuje dwuwarstwową warstwę tlenku w zależności od manganitu jako odwrotność do memrystora TiO2.
Memrystory spinowe i magnetyczne
Te typy memrystorów są odwrotne do opartych na cząsteczkach i jonowych układów nanostrukturalnych. Te memrystory będą zależeć od stopnia własności spinu elektronicznego. W tego rodzaju systemie elektroniczny podział spinu jest responsywny. Są one podzielone na 2 typy.
Spintronic
W tego typu memrystorze droga elektronów spinowych zmienia stan namagnesowania aparatu, co odpowiednio zmienia jego rezystancję.
Transfer momentu obrotowego
W tego typu memrystorze względne położenie namagnesowania elektrod będzie miało wpływ na stan magnetyczny złącza tunelowego, który obracając się zmienia opór.
Zalety i wady membrany
Zalety memrystora obejmują głównie następujące.
- Memrystory są bardzo wygodne z interfejsami CMOS i nie zużywają energii, gdy są nieaktywne.
- Zużywa mniej energii, aby wytworzyć mniej ciepła.
- Ma bardzo dużą pojemność, a także szybkość.
- Ma możliwość zapamiętywania przepływu ładunku w określonym czasie.
- Przerwa w zasilaniu w centrach danych zapewnia większą odporność i niezawodność.
- Szybsze uruchamianie
- Możliwość przywracania zarówno dysków twardych, jak i pamięci DRAM
Wady memrystora obejmują głównie następujące.
- Nie są one dostępne w handlu
- Szybkość istniejących wersji jest po prostu 1/10 niż DRAM
- Ma zdolność uczenia się, ale może również badać błędne wzorce w otwarciu.
- Wydajność i szybkość pamięci nie będą pasować do tranzystorów i pamięci DRAM
- Ponieważ wszystkie informacje na komputerze zmieniają się w nieulotne, ponowne uruchomienie nie rozwiąże żadnego problemu, ponieważ często może to mieć miejsce w przypadku pamięci DRAM.
Zastosowania membranowe
- Jest to element składający się z dwóch zacisków i zmiennej rezystancji, który jest używany w następujących zastosowaniach.
- Memrystory są używane w pamięci cyfrowej, obwody logiczne , układy biologiczne i neuromorficzne.
- Memrystory są wykorzystywane w technologii komputerowej, a także w pamięci cyfrowej
- Memrystory są używane w sieciach neuronowych, a także w elektronice analogowej.
- Mają one zastosowanie do analogowych zastosowań filtrów
- Teledetekcja i aplikacje o niskim poborze mocy.
- Memrystory są używane w programowalnej logice i Przetwarzanie sygnałów
- Mają własną zdolność do przechowywania danych analogowych i cyfrowych w łatwy i energooszczędny sposób.
Dlatego w przyszłości można je zastosować do wykonywania logiki cyfrowej z implikacją zamiast Brama NAND . Chociaż zaprojektowano wiele memrystorów, jest jeszcze kilka, które mają być doskonałe. A więc o to chodzi memrystor i jego rodzaje . Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że memrystor może być używany do przechowywania danych, ponieważ jego rezystancja elektryczna zmienia się, gdy przyłożony jest prąd. ZA normalny rezystor zapewnia stały poziom oporu. Ale memrystor ma rezystancję na wysokim poziomie, który można rozumieć jako komputer PC jako jeden w kategoriach danych, a także niski poziom, który można rozumieć jako zero. W związku z tym informacje można przepisać przy użyciu bieżącego sterowania. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna funkcja memrystora?
