Wat is een Memristor? Typen Memristors en hun toepassingen

Wat is een Memristor? Typen Memristors en hun toepassingen

Het concept van memristic of memristor theorie werd geïmplementeerd door Leon Ong Chua. Hij is professor aan de afdelingen computerwetenschappen en elektrotechniek aan de Universiteit van Californië. De prestaties van de memristorswitch werden onthuld door de wetenschappers van HP Lab terwijl ze probeerden de crossbar-schakelaars te ontdekken. De memristors worden ook wel matrixschakelaars genoemd omdat ze voornamelijk worden gebruikt voor het aansluiten van meerdere ingangen en uitgangen in de vorm van een matrix. De Leon Chua-professor had de modellen van condensator, weerstand en inductor ​En hij observeerde een ontbrekend onderdeel dat wordt genoemd als een memristor of geheugenweerstand. De praktische weergave van deze geheugenweerstand werd in 2006 uitgebreid door de wetenschapper Stanley Williams. Deze technologie is meer dan een paar decennia geleden ontdekt, hoewel het de laatste tijd is verzonnen.



Wat zijn Memristors?

We weten dat elk elektronisch circuit kan worden ontworpen door verschillende passieve componenten te gebruiken, namelijk weerstanden, condensatoren en inductoren, maar er zal een essentiële vierde component zijn die een memristor wordt genoemd. Dit zijn halfgeleiders gebruikt voor het verbinden van passieve componenten om een ​​vierde component te vormen, en de weerstand wordt genoemd als memristance. Het is een weerstand die afhankelijk is van het opladen memristor circuits & de weerstandseenheid is ohm.


Memristor

Memristor





De volledige vorm van de memristor is geheugen + weerstand. Dit wordt dus het vierde basiselement genoemd. Het belangrijkste kenmerk van de memristor is dat hij het vermogen heeft om zijn staatsgeschiedenis te herinneren. Daarom het belang van de verbetering ervan verhogen, deze zijn erg belangrijk dat het verplicht zou zijn om de bestaande boeken in de elektronica-engineering opnieuw te formuleren.

Bouw van Memristor

De constructie van memristor wordt hieronder weergegeven. Het is een component met twee aansluitingen en de memristor werkt dat wil zeggen, de weerstand ligt voornamelijk op de grootte, de aangelegde spanning en de polariteit. Als de spanning niet wordt aangelegd, blijft de weerstand over, en dit maakt dit als een niet-lineaire en geheugencomponent.



Bouw van Memristor

Bouw van Memristor

Het hierboven getoonde diagram is de memristorconstructie. De memristor gebruikt een titaniumdioxide (TiO2) als een resistief materiaal. Het werkt superieur aan andere soorten materialen zoals siliciumdioxide. Wanneer de spanning over de platina-elektroden wordt gegeven, zullen de Tio2-atomen zich naar rechts of links in het materiaal verspreiden op basis van de spanningspolariteit die dunner of dikker wordt en daarom een ​​transformatie in weerstand geeft.

Soorten Memristor

Memristors zijn onderverdeeld in vele typen op basis van het ontwerp en een overzicht van deze typen wordt hieronder besproken.


  • Moleculaire en ionische dunne film memristors
  • Spin en magnetische memristors
Soorten Memristors

Soorten Memristors

Moleculaire en ionische dunne film memristors

Deze typen memristors zijn vaak afhankelijk van ongelijke eigenschappen van het materiaal, want de atomaire netwerken met een kleine film die hysterese vertonen, verlagen de ladingstoepassing. Deze memristors zijn ingedeeld in vier typen, waaronder de volgende.

Titaandioxide

Dit type memristor wordt over het algemeen ontdekt voor zowel planning als modellering

Polymeer / Ionisch

Deze typen memristors gebruiken materiaal van het polymeertype of actieve dotering van inerte die-elektrische materialen. De ionische ladingsdragers in vaste toestand zullen in de gehele structuur van memristors stromen.

Resonante tunneldiode

Deze memristors gebruiken in het bijzonder gedoteerde quantum fit-diodes van de breeklagen tussen de gebieden van bronnen en drain.

Manganiet

Dit type memristor gebruikt een dubbellaag-oxidefilmsubstraat dat afhankelijk is van manganiet en omgekeerd aan TiO2-memristor.

Spin & magnetisch gebaseerde memristors

Dit soort memristors zijn omgekeerd aan op moleculen gebaseerde en ionische nanostructuursystemen. Deze memristors zullen afhangen van de mate van elektronische spin-eigenschap. In dit soort systemen reageert de elektronische spindeling. Deze zijn onderverdeeld in 2 typen.

Spintronic

Bij dit type memristor zal de manier van draaien van elektronen de magnetisatietoestand van het apparaat veranderen, waardoor de weerstand dienovereenkomstig verandert.

Overdracht van draaimoment

Bij dit type memristor zal de relatieve magnetisatielocatie van de elektroden de magnetische toestand van de tunnelovergang beïnvloeden, die bij rotatie de weerstand verandert.

Memristor Voordelen en nadelen

De voordelen van memristor zijn voornamelijk de volgende.

  • Memristors zijn erg comfortabel met de interfaces van CMOS , en ze gebruiken geen stroom wanneer ze inactief zijn.
  • Het verbruikt minder energie voor het genereren van minder warmte.
  • Het heeft een zeer hoge opslag en snelheid.
  • Het heeft de mogelijkheid om de stroom van lading in een bepaalde tijd te onthouden.
  • Wanneer de stroom in datacenters wordt onderbroken, biedt dit een betere veerkracht en betrouwbaarheid.
  • Sneller opstarten
  • Geschikt voor het herstellen van zowel harde schijven als DRAM

De nadelen van memristor zijn voornamelijk de volgende.

  • Deze zijn niet in de handel verkrijgbaar
  • De snelheid van bestaande versies is gewoon 1 / 10e dan DRAM
  • Het heeft het vermogen om te leren, maar kan ook de verkeerde patronen in de opening bestuderen.
  • De prestaties en snelheid van de memristors komen niet overeen met transistors en DRAM
  • Omdat alle informatie op de pc niet-vluchtig wordt, zal opnieuw opstarten geen enkel probleem oplossen, omdat dit vaak kan met DRAM.

Memristor-toepassingen

  • Dit is een component met twee aansluitingen en een variabele weerstand, die wordt gebruikt in de volgende toepassingen.
  • Memristors worden gebruikt in digitaal geheugen, logische schakelingen , biologische en neuromorfe systemen.
  • Memristors worden zowel in computertechnologie als in digitaal geheugen gebruikt
  • Memristors worden zowel in neurale netwerken als in analoge elektronica gebruikt.
  • Deze zijn toepasbaar voor analoge filtertoepassingen
  • Remote sensing & Low-power toepassingen.
  • Memristors worden gebruikt in programmeerbare logica en Signaalverwerking
  • Ze hebben hun eigen mogelijkheid om analoge en digitale gegevens op een gemakkelijke en energiezuinige manier op te slaan.

Daarom kunnen deze in de toekomst worden toegepast om digitale logica uit te voeren met de implicatie in de plaats van NAND-poort ​Hoewel er een aantal memristors zijn ontworpen, zijn er nog enkele die perfect moeten zijn. Dit gaat dus allemaal over memristor en zijn typen ​Uit de bovenstaande informatie kunnen we tot slot concluderen dat een memristor kan worden gebruikt om de gegevens op te slaan omdat het elektrische weerstandsniveau varieert wanneer stroom wordt toegepast. EEN normale weerstand geeft een constant weerstandsniveau. Maar een memristor heeft een weerstand op hoog niveau, die kan worden opgevat als een pc als een in termen van gegevens, en een laag niveau, kan worden opgevat als een nul. Daarom kan informatie worden herschreven met de huidige controle. Hier is een vraag voor jou, wat is de belangrijkste functie van memristor?