Memristor:η μνήμη που δεν σβήνει ποτέ

H μνήμη flash, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα σε κάθε είδους φορητές συσκευές, κινδυνεύει να πάθει βραχυκύκλωμα από τη ζήλια της. Αιτία είναι τo memristor, ένα πρωτοποριακό τσιπ μνήμης που λειτουργεί εντυπωσιακά ταχύτερα, αποδοτικότερα και, το κυριότερο, χωρίς να σβήνει όταν κλείσει το ρεύμα.

Από τη θεωρία στην πράξη


Η αξιοποίηση του memristor (memory resistor ή μνημονική αντίσταση), μιας ιδέας που είχε προταθεί σε θεωρητικό επίπεδο πριν από 40 χρόνια, δείχνει τώρα να έρχεται πιο κοντά στην εμπορική αξιοποίηση: Ευρωπαίοι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να παραγάγουν τέτοια κυκλώματα χρησιμοποιώντας τις τεχνικές που εφαρμόζονται σήμερα στην παραγωγή ημιαγωγών.

Η πειραματική συσκευή τους, η οποία παρουσιάζεται στο Journal of Applied Physics, λειτουργεί τόσο γρήγορα ώστε η ταχύτητά της στην αποθήκευση δεδομένων «δεν μπορούσε καν να μετρηθεί».

Στο μέλλον, τα memristor θα μπορούσαν όχι μόνο να διαδεχθούν τη μνήμη flash, αλλά και να αξιοποιηθούν σε υπολογιστές που ανοίγουν στιγμιαία, ή σε τσιπ που συνδυάζουν τον επεξεργαστή και τη μνήμη.

Η δημιουργία των memristor είχε προβλεφθεί σε θεωρητικό επίπεδο το 1971 από τον καθηγητή Λίον Τσουά στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ. Τα πρώτα λειτουργικά memristor παρουσιάστηκαν το 2010 από τη Hewlett-Packard, η οποία συνεργάζεται τώρα με τη νοτιοκορεατική Hynix για την έναρξη της μαζικής παραγωγής τους το 2013.

Το τέταρτο θεμελιώδες δομικό στοιχείο

Το memristor, ανέφερε τότε η HP, συνιστά το τέταρτο θεμελιώδες δομικό στοιχείο των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, έπειτα από τον πυκνωτή, την αντίσταση και τον επαγωγέα.

H HP χρησιμοποιεί στα δικά της memristor διάφορα εξωτικά υλικά και ασυνήθιστες μεθόδους παραγωγής, ενώ αντίθετα η νέα μελέτη περιγράφει τεχνικές μάλλον γνώριμες στη βιομηχανία του πυριτίου.

Όπως εξηγεί στο BBC ο Άντονι Κένιον του University College London, η ομάδα του αναφώνησε «Εύρηκα!» στη διάρκεια ενός άσχετου πειράματος που αφορούσε συσκευές πυριτίου για φωτοδιόδους (LED).

Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι, πάνω στις συσκευές τους, το πυρίτιο είχε αντιδράσει με το οξυγόνο και είχε σχηματιστεί ένα στρώμα οξειδίου του πυριτίου, το οποίο περιέργως συμπεριφερόταν ως memristor.

Εντυπωσιακές επιδόσεις

Όταν πειραματίστηκαν με την αποθήκευση δεδομένων σε αυτήν τη νέα συσκευή, οι επιδόσεις της ήταν εντυπωσιακές: «Οι συσκευές μνήμης flash ανοίγουν και κλείνουν κάθε 10.000 νανοδευτερόλεπτα (δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου). Οι δικές μας όμως συσκευές δεν μπορούμε καν να μετρήσουμε πόσο γρήγορες είναι» αναφέρει ο δρ Κένιον.

«Ο εξοπλισμός μας κατεβαίνει μόνο μέχρι τα 90 νανοδευτερόλεπτα. Οπότε [το memristor] πρέπει να είναι τουλάχιστον τόσο γρήγορο, αν όχι και ταχύτερο».

Ο ερευνητής ελπίζει τώρα ότι η ανακάλυψη της ομάδας του θα αξιοποιηθεί σύντομα στην αγορά: «Βρισκόμαστε σε επαφές με μεγάλα ονόματα της βιομηχανίας σχετικά με την εμπορική του αξιοποίηση» αναφέρει ο ίδιος.

Μένει λοιπόν να δούμε αν η ιδέα της ομάδας του θα φτάσει στην αγορά νωρίτερα από τα memristor της Hewlett-Packard.