Tecnologia memristor per memorie ReRAM

rram

La teoria dei circuiti elettrici è basata sulla presenza di tre componenti passivi fondamentali: il resistore, che dissipa energia elettrica sottoforma di calore, il condensatore, che conserva una carica elettrica sottoforma di un campo elettrico dentro le sue armature, e l'induttore, che conserva energia elettrica sottoforma di un campo magnetico all'interno del suo nucleo.

Nel 1971 Leon Chua, professore di ingegneria elettrica, teorizzò l'esistenza di un quarto elemento fondamentale, caratterizzato da una correlazione funzionale tra il flusso magnetico e la carica elettrica ai due elettrodi dell'elemento. Da allora il memristor (questo il nome del componente) ha rappresentato una sorta di tassello mancante nel mondo della fisica elettrica ed elettronica dal momento che non è stato possibile proporne un modello fisico e matematico in grado di soddisfare quanto teorizzato da Chua.

I ricercatori di HP Lab sono riusciti nel 2008 a realizzare fisicamente delle memresistor e comprendere il meccanismo di commutazione, mostrando a tutto il mondo gli sforzi di ricerca relative a memristori. Le possibili applicazioni includono memorie (memresistor) non volatili, memristor-based ad altissima densità di porte logiche booleane senza transistor attivi, applicazioni neuromorfici per simulare l'apprendimento, comportamenti adattivi e spontanei.

MODELLO HP

Il modello HP è implementabile in simulatori di circuiti, tra cui SPICE, Verilog-A, e Spectre.

Un memristor cambia la sua resistenza, controllando le sue modalità di eccitazione

HP ha dimostrato che la programmazione della resistenza può essere ottenuto attraverso il controllo della larghezza di impulso di ingresso e la sua frequenza.  Circuiti memristor sono anche noti per fornire segnali caotici che possono essere direttamente utilizzati per comporre le comunicazioni caotiche.  

HP sta lavorando su una implementazione di sistemi MIMO di comunicazione wireless caotico in particolare per applicazioni a banda larga.  L'estensione MIMO, insieme con le caratteristiche di casualità e banda larga dei segnali caotici "memresistivi", in grado di fornire prestazioni molto superiori e un throughput più elevato rispetto ai sistemi SISO ampiamente utilizzati.  Il sistema MIMO sarebbe più adatto per le applicazioni wireless ad alta velocità, come il wireless HDTV o USB.

HP sta attualmente lavorando con Hynix Semiconductor per sviluppare la prossima generazione di memorie per i computer.

Questa nuova memoria non volatile, soprannominata Resistive Random Access Memory, o  in breve ReRAM, sarà costruito sulla tecnologia memristor.   Il memristor, elemento di base per realizzare memorie ReRAM, potrebbe essere il futuro dell'archiviazione di dati di grande capacità, veloci e con consumi ridotti. 

Inoltre, in virtù della capacità di eseguire operazioni logiche, potrebbe essere utile in più settori.   

Secondo HP il memristor potrebbe rimpiazzare le attuali NAND flash, ma una recente scoperta ha aperto nuove possibilità, poiché il memristor è in grado di eseguire operazioni logiche (Con i memristor HP la CPU diventa meno utile).

Il memristor ha una capacità di archiviazione di gran lunga maggiore rispetto a quelle delle tecnologie concorrenti e i primi prodotti potrebbero essere pronti per il 2013, frutto di una collaborazione tra HP e Hynix

Memristor approfondimenti

Memristor – The Missing Circuit Element. by Leon O. Chua

Un precedente articolo sui Memristori

2 Comments

  1. Emanuele 13 gennaio 2012
  2. Vittorio Crapella 13 gennaio 2012

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