مفهوم memristic أو نظرية memristor تم تنفيذه بواسطة ليون أونج تشوا. وهو أستاذ في أقسام علوم الكمبيوتر والهندسة الكهربائية في جامعة كاليفورنيا. تم الكشف عن أداء التبديل memristor من قبل علماء مختبر HP أثناء محاولتهم اكتشاف مفاتيح العارضة. تُعرف memristors أيضًا باسم مفاتيح المصفوفة لأنها تستخدم بشكل أساسي لتوصيل العديد من المدخلات والمخرجات في شكل مصفوفة. لاحظ الأستاذ ليون تشوا نماذج مكثف ومقاوم ومحث . ولاحظ وجود جزء مفقود يسمى memristor أو مقاوم الذاكرة. تم توسيع التمثيل العملي لمقاوم الذاكرة هذا في عام 2006 من قبل العالم ستانلي ويليامز. تم اكتشاف هذه التقنية منذ أكثر من بضعة عقود ، على الرغم من أنها قد تم تجميلها في الآونة الأخيرة.
ما هي Memristors؟
نحن نعلم أن كل دائرة كهربائية يمكن تصميمه باستخدام العديد من المكونات السلبية مثل المقاومات والمكثفات وكذلك المحاثات ، ولكن سيكون هناك مكون رابع أساسي يسمى memristor. وهذه هي استخدام أشباه الموصلات لربط المكونات السلبية لتشكيل مكون رابع ، والمقاومة تسمى memristance. إنها مقاومة تعتمد على الشحن في دوائر memristor & وحدة المقاومة أوم.
Memristor
الشكل الكامل للميمريستور هو الذاكرة + المقاوم. لذلك يسمى هذا العنصر الأساسي الرابع. السمة الرئيسية للميمريستور هي أن لديها القدرة على تذكر تاريخ حالتها. لذلك ، مما يزيد من أهمية تحسينه ، من المهم جدًا أن يكون من الضروري إعادة صياغة الكتب الموجودة في هندسة الإلكترونيات.
بناء Memristor
يظهر بناء memristor أدناه. إنه مكون طرفي و memristor العمل هي أن مقاومتها تكمن أساسًا في الحجم والجهد المطبق والقطبية. نظرًا لعدم تطبيق الجهد ، فإن المقاومة المتبقية ، وهذا يجعل هذا مكونًا غير خطي وذاكرة.
بناء Memristor
الرسم البياني الموضح أعلاه هو بناء memristor. يستخدم memristor ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) مثل مادة مقاومة. إنه يعمل بشكل أفضل من أنواع المواد الأخرى مثل ثاني أكسيد السيليكون. عندما يتم إعطاء الجهد عبر أقطاب البلاتين ، فإن ذرات Tio2 ستنتشر يمينًا أو يسارًا في المادة بناءً على قطبية الجهد مما يجعل أرق أو أكثر سمكًا ، وبالتالي يعطي تحولا في المقاومة.
أنواع Memristor
يتم تصنيف Memristors إلى العديد من الأنواع بناءً على التصميم ويتم مناقشة نظرة عامة على هذه الأنواع أدناه.
- ذاكرة الأغشية الرقيقة الجزيئية والأيونية
- تدور والمذكرات المغناطيسية
أنواع Memristors
Memristors رقيقة الجزيئية والأيونية
غالبًا ما تعتمد هذه الأنواع من memristors على خصائص متباينة للمادة للشبكات الذرية للفيلم الطفيف التي تظهر التباطؤ لتقليل تطبيق الشحنة. يتم تصنيف هذه المذكرات إلى أربعة أنواع تشمل ما يلي.
ثاني أكسيد التيتانيوم
يتم اكتشاف هذا النوع من memristor بشكل عام للتخطيط وكذلك النمذجة
بوليمر / أيوني
تستخدم هذه الأنواع من memristors مادة من نوع البوليمر أو المنشطات النشطة للمواد الكهربائية الخاملة. سوف تتدفق حاملات الشحنة الأيونية ذات الحالة الصلبة في كامل هيكل memristors.
الصمام الثنائي النفقي الرنان
تستخدم هذه الميمريستورات ثنائيات كمومية مخدرة بشكل خاص لطبقات الكسر بين مناطق المصادر بالإضافة إلى التصريف.
المنجانيت
يستخدم هذا النوع من memristor طبقة أساس من أفلام أكسيد ثنائية الطبقة تعتمد على المنجانيت كعكس TiO2-memristor.
Memristors تدور والمغناطيسية
هذه الأنواع من memristors هي عكس أنظمة البنية النانوية القائمة على الجزيئات والأيونية. ستعتمد هذه المذكرات على الدرجة في خاصية الدوران الإلكترونية. في هذا النوع من النظام ، يكون قسم الدوران الإلكتروني سريع الاستجابة. يتم تصنيفها إلى نوعين.
سبينترونيك
في هذا النوع من memristor ، ستغير طريقة الإلكترونات المغزلية حالة مغنطة الجهاز مما يغير مقاومته وفقًا لذلك.
تدور تحويل عزم الدوران
في هذا النوع من memristor ، سيؤثر موقع المغناطيس النسبي للأقطاب الكهربائية على الحالة المغناطيسية لتقاطع النفق والتي بدورها تغير المقاومة.
مزايا وعيوب Memristor
تشمل مزايا memristor بشكل أساسي ما يلي.
- Memristors مريحة للغاية مع واجهات CMOS ، ولا يستخدمون القوة عندما يكونون غير نشطين.
- يستهلك طاقة أقل لتوليد حرارة أقل.
- لديها مساحة تخزين عالية وكذلك السرعة.
- لديها القدرة على حفظ تدفق الشحن في مجموعة من الوقت.
- عندما تنقطع الطاقة في مراكز البيانات ، فإنها توفر مرونة وموثوقية أفضل.
- تمهيد أسرع
- قادر على استعادة كل من محركات الأقراص الثابتة وكذلك الذاكرة الحيوية
تشمل عيوب memristor بشكل رئيسي ما يلي.
- هذه ليست متوفرة تجاريا
- سرعة الإصدارات الحالية ببساطة تبلغ 1/10 من DRAM
- لديه القدرة على التعلم ولكن يمكنه أيضًا دراسة الأنماط الخاطئة في الافتتاح.
- لن يتطابق أداء وسرعة memristors مع الترانزستورات والذاكرة الحيوية
- نظرًا لأن جميع المعلومات الموجودة على جهاز الكمبيوتر تتحول إلى معلومات غير متطايرة ، فإن إعادة التشغيل لن تحل أي مشكلة لأنها يمكن أن تتكرر مع DRAM.
تطبيقات Memristor
- هذا مكون من مكونات مقاومة طرفية ومتغيرة ، يتم استخدامه في التطبيقات التالية.
- Memristors تستخدم في الذاكرة الرقمية ، دوائر المنطق والأنظمة البيولوجية والعصبية.
- تستخدم Memristors في تكنولوجيا الكمبيوتر وكذلك الذاكرة الرقمية
- تستخدم Memristors في الشبكات العصبية بالإضافة إلى الإلكترونيات التناظرية.
- هذه قابلة للتطبيق لتطبيقات التصفية التناظرية
- الاستشعار عن بعد وتطبيقات الطاقة المنخفضة.
- Memristors تستخدم في برمجة المنطق & معالجة الإشارات
- لديهم قدرتهم الخاصة على تخزين البيانات التناظرية والرقمية بطريقة سهلة وفعالة في استهلاك الطاقة.
لذلك ، في المستقبل ، يمكن تطبيقها لأداء المنطق الرقمي مع وجود ضمني في مكانه بوابة NAND . على الرغم من وجود عدد من memristors قد تم تصميمها ، لا يزال هناك المزيد ليكون مثاليًا. وبالتالي ، هذا كل شيء عن memristor وأنواعها . من المعلومات المذكورة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أنه يمكن استخدام memristor لتخزين البيانات نظرًا لأن مستوى مقاومته الكهربائية يختلف عند تطبيق التيار. أ المقاوم العادي يعطي مستوى ثابت من المقاومة. لكن لدى memristor مقاومة في المستوى العالي ، والتي يمكن فهمها على أنها كمبيوتر شخصي باعتبارها واحدة من حيث البيانات ، وكذلك المستوى المنخفض ، يمكن فهمها على أنها صفر. لذلك ، يمكن إعادة كتابة المعلومات بالتحكم الحالي. هنا سؤال لك ، ما هي الوظيفة الرئيسية لميمريستور؟
