Tranzisztort és memrisztort is tartalmazó áramkört mutatott be a HP Labs
[MIT Technology Review/HWSW] A HP kutatói tavasszal számoltak be a negyedik áramköri alapelem, a memrisztor felfedezéséről, a most megtartott első Memristor and Memristor Systems Symposium rendezvényen pedig bemutatták a világ első integrált áramkörét, amely vegyesen tartalmazott tranisztorokat és memrisztorokat. A HP Labs szerint a memrisztorok alkalmazásával jóval kevesebb alkatrészre van szükség az áramkörök előállításához, így azonos funkcionalitás mellett azok kisebbek és olcsóbbak lehetnek.
1971-ben a kaliforniai Berkeley egyetem egyik kutatómérnöke (azóta professzora), Leon Chua megjósolta, hogy a kondenzátor, az ellenállás és az induktor (tekercs) mellett létezik egy negyedik áramköri alapelem, a memrisztor (memória rezisztor), amely a rajta átfolyó áram erősségétől és irányától függően változtatja az ellenállását, és ezt azután is megőrzi, hogy az áramot kikapcsolták. Chua 37 évvel ezelőtt matematikai egyenletek formájában leírta a memrisztor viselkedését, és készített is egy bonyolult, kezdetleges prototípust.
Idén májusban a HP Labs kutatói molekuláris elektronikai eszközökön dolgozva "véletlenül" elkészítették az első ilyen alkatrészt, a témával kapcsolatos első konferencián pedig arról beszéltek, hogyan integrálható a memrisztorok az áramkörökbe. Az áramkörök teljesítményét eddig rendszerint egyre több és egyre gyorsabb tranzisztor integrálásával valósították meg a chipgyártók. A memrisztor alkalmazásával viszont lehetővé válik kevesebb alkatrész felhasználásával megépíteni egy ugyanúgy működő kapcsolást. "A memrisztorokból és tranzisztorokból álló hibrid chipek jelentős teljesítménynövekedést ígérnek" -- mondta Stan Williams, a HP Labs vezető kutatója.
A memrisztor abban különbözik jelentősen a többi áramköri elemtől, hogy memóriája van -- ha lekapcsoljuk az áramot, a memrisztor "emlékezik" arra, hogy milyen erős volt a rajta átfolyó áram és továbbra is megtartja az ellenállását. Egyetlen memrisztor akár egy több tucat tranzisztorból és kondenzátorból álló kapcsolást is kiválthat, a HP Labsnál jelenleg is folynak kutatások arra vonarkozóan, hogyan lehet ezt az újonnan felfedezett áramköri alapelemet hatékonyan felhasználni.
A Memristor and Memristor Systems Symposiumon a HP egy olyan mezőprogramozható kapumátrixot (FPGA) mutatott be, amely a megszokottnál jóval kevesebb tranzisztorból és emellett memrisztorokból állt. "A memrisztorok ugyanabból az anyagból vannak, amelyekből a normális integrált áramkörök, ezért nagyon könnyen integrálhatók a tranzisztorokkal" -- mondta Williams. Az FPGA-kat általában új áramkörök tervezéséhez használják, azonban ahhoz, hogy kellően rugalmasan alakíthatók legyenek, rengeteg alkatrészt tartalmaznak, ezért nagyok és drágák.
A memrisztor terjedése előtt álló legnagyobb akadályt egyelőre az jelenti, hogy a frissen felfedezett alapelem használatára még nincsenek felkészülve sem az áramkörtervező szakemberek, sem pedig az elektronikai tervezés automatizálására szolgáló eszközök. Williams szerint azonban elég néhány év ahhoz, hogy akár kereskedelmi forgalomba kerülő áramkörök részévé váljanak az először 37 éve dokumentált alkatrészek, amelyekről néhány hónapja még csak sejteni lehetett hogy egyáltalán léteznek.