Сотрудники исследовательского подразделения компании Hewlett-Packard объявили об очередном достижении в рамках осуществляемого ими проекта разработки мемристора - резистора, способного менять свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения и сохранять это сопротивление после отключения тока.
Слово "мемристор" образовано из двух - memory и resistor. Изначально новый элемент разрабатывался в качестве основы памяти нового типа, однако специалисты HP выяснили, что мемристоры также можно применять для двоичных вычислений. Это означает, говорят исследователи, что через шесть - восемь лет могут появиться микросхемы, в которых мемристоры одновременно будут отвечать и за логику, и за хранение информации. Аналитики же в связи с появлением новой технологии видят возможность радикальных изменений в компьютерной отрасли.
"Мемристоры способны перевернуть мир вычислений, - считает Дэн Олдс, аналитик The Gabriel Consulting Group. - Тем, что они одновременно способны быть и процессорами, и памятью, мемристоры похожи на синапсы головного мозга. Если объединить мемристоры в сеть, то с их помощью можно будет гораздо быстрее, чем на обычных компьютерах, решать задачи распознавания образов и тому подобные. Благодаря возможности запоминания такие сети смогут самообучаться гораздо быстрее, чем существующие сегодня системы".
Как указывает Стэн Уильямс, старший научный сотрудник HP Labs, проект находится в исследовательской стадии. По его словам, разрабатываемый в компании мемристор задуман в качестве дополнительного элемента микросхем, который будет использоваться наряду с транзисторами и обеспечивать прибавку в скорости. Хотя некоторые исследователи полагают, что мемристор способен полностью заменить транзистор, разработка HP, по словам Уильямса, для этого не предназначена.
Мемристоры и транзисторы будут взаимно дополнять друг друга. "Наш мемристор - это своего рода 'турбонаддув' для транзисторных интегральных схем, - подчеркивает Уильямс. - Сейчас мы активно экспериментируем с созданием гибридных схем, содержащих и транзисторы, и мемристоры".
Такая гибридная конструкция способна фундаментально изменить архитектуру процессоров для персональных компьютеров и малых электронных устройств. Сегодня в электронных схемах за хранение и вычисления отвечают разные группы элементов, между которыми приходится постоянно выполнять обмен данными, тратить на это время и энергию.
"С мемристорами все совсем по-другому, - указывает Уильямс. - Вместо переноса данных между памятью и логикой можно выполнять код программы там же, где находятся ее данные, производить над ними необходимые вычисления и сразу выдавать результат".
По прогнозу Уильямса, память на мемристорах может появиться в устройствах примерно через три года. По сравнению с флэш-памятью она будет более емкой, гораздо более быстрой и требовать меньше энергии.
"Мы рассчитываем в течение трех лет создать память на мемристорах, обладающую вдвое большей плотностью, чем флэш-микросхемы, и на порядок более быструю", - заявил он.
Исследователи также надеются, что к концу нынешнего десятилетия мемристоры в чипах смогут не только хранить данные, но и выполнять вычисления.
"Новая технология способна произвести революцию, - считает Роб Эндерле, аналитик Enderle Group. - При условии своевременного выхода на рынок по разумной цене она может изменить весь облик рынка персональной электроники".
Мартин Рейнолдс, аналитик Gartner, убежден, что разработка повлечет серьезные перемены в отрасли флэш-памяти. "Если в HP Labs сумеют выполнить задуманное, то примерно с 2013 года мемристоры начнут быстро отбирать долю рынка у флэш-памяти, - считает Рейнолдс. - Пользователи ничего не заметят, кроме привычного снижения цен на память. А устройства с памятью нового типа станут более компактными и мощными. У мемристоров определенно есть перспективы".
Олдс подтверждает, что мемристоры обладают значительным преимуществом, поскольку они в семь - девять раз компактнее, чем элементы флэш-памяти.
"Благодаря мемристорам удастся, например, полностью перейти на трехмерную графику в Web, - считает Олдс. - Устройства с памятью нового типа будут радикально отличаться от современных. Они сделаются гораздо компактнее и, конечно, гораздо 'умнее'. Графика на них станет намного богаче и детализированнее, чем сейчас. У них появится невероятная для столь малых размеров вычислительная мощь, а благодаря высочайшему быстродействию виртуальность на них будет неотличимой от реальности".
Поскольку сама HP не специализируется на производстве чипов, микросхемы нового типа планируется проектировать в партнерстве с компаниями, которые являются специалистами в соответствующей области.
.jpg)