憶阻器的應(yīng)用現(xiàn)狀
這是一個信息爆炸的大數(shù)據(jù)時代,對超高性能計算與非易失性存儲的需求呈爆發(fā)式增長。但傳統(tǒng)計算機(jī)采用的架構(gòu)中,計算和存儲功能是分離的,分別由中央處理器(CPU)和存儲器完成。CPU和存儲器的速度和容量飛速提升,但傳輸數(shù)據(jù)和指令的總線速度的提升十分有限。另一方面,存儲器數(shù)據(jù)訪問速度跟不上CPU的數(shù)據(jù)處理速度,且這一差距被越拉越大,這又導(dǎo)致了存儲墻(Memory Wall)問題。
而憶阻器的存儲與計算“融合”的模式,避免了傳統(tǒng)架構(gòu)中每步都需要將計算結(jié)果通過總線傳輸?shù)絻?nèi)存或外存之中進(jìn)行存儲,從而有效地減小數(shù)據(jù)頻繁存取和傳輸?shù)呢?fù)荷,降低信息處理的功耗,提高信息處理的效率。
亦因此,人們將它視為“掌握著電子學(xué)新紀(jì)元的鑰匙”。與會專家認(rèn)為,憶阻器的自動記憶能力和狀態(tài)轉(zhuǎn)換特性,將推動人工智能和存算融合計算技術(shù)的發(fā)展。
蒂米斯·普羅德羅馬基斯表示,憶阻器要比晶體管更小、更簡單,而且還能通過“記住”通過它們的電荷量來保留數(shù)據(jù)。它確實是一個令人興奮的發(fā)現(xiàn),對現(xiàn)代電子學(xué)具有潛在的巨大影響,可以應(yīng)用于云存儲、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、航空航天、地球資源信息、科學(xué)計算、醫(yī)學(xué)影像與生命科學(xué)等等電子信息重要領(lǐng)域。
憶阻器的應(yīng)用
1、憶阻器在存儲器中的應(yīng)用
非易失的記憶能力是憶阻器的特性,因此憶阻器在存儲器中的作用最為顯著,憶阻器是基本的存儲單元,體積和功耗都比較小,是傳統(tǒng)單元所不能達(dá)到的。
第一個基于輪烷有機(jī)分子的納米交叉結(jié)構(gòu)阻變存儲單元,是2003年惠普實驗室和加州大學(xué)洛杉磯分校合作通過壓印方法制備出來的,是納米交叉結(jié)構(gòu)的阻變存儲器進(jìn)入電子行業(yè)的開端。
2、憶阻器在模擬電路中的應(yīng)用
憶阻器的非易失記憶能力在模擬電路中也帶來了新的發(fā)展方向,傳統(tǒng)的電子器件中如二極管、晶體管、熱敏電阻等都不具備憶阻器的特性,這些電子器件結(jié)合憶阻器構(gòu)成了新型的混合電路,隨之也出現(xiàn)了模擬電路的某些新功能及新特性,使電路功能更加先進(jìn),實現(xiàn)更多的電路功能,如非常規(guī)波形發(fā)生器和混沌振蕩器等。
3、憶阻器在人工智能計算機(jī)中的應(yīng)用
憶阻器的主要功能是有記憶的能力,除此之外憶阻器還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算,這一功能可以把數(shù)據(jù)處理模塊與存儲電路模塊結(jié)合在一起,從而改變傳統(tǒng)的計算機(jī)體系架構(gòu),帶來計算機(jī)體系架構(gòu)的重組,為計算機(jī)體系的發(fā)展帶來了新的動力。
4、憶阻器在模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
在模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,突觸功能一般可由軟件和硬件來完成,軟件和硬件相比較軟件完成的速度較慢、整體效率較低,很少被采用。硬件一般通過模擬電路、模數(shù)混合電路和數(shù)字電路來完成。目前,憶阻器的功能是相對于其他器件最接近神經(jīng)元突觸的電子器件,因此在構(gòu)筑模擬神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,憶阻器與以上其他實現(xiàn)方式相比較,是最先進(jìn)、最好的一種實現(xiàn)方式,為模擬神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著巨大的推動性作用。
-
憶阻器
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
71瀏覽量
19783
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論