Szerző: Bodnár Ádám

2011. május 16. 11:14

Újabb lépést tett a memrisztorok gyártása felé a HP

A HP kutatói újabb lépést tettek annak érdekében, hogy hamarosan tömeggyártásba kerülhessenek az első olyan áramkörök, amelyek a nemrég felfedezett negyedik áramköri alapelemet, a memrisztort is tartalmazzák.

Negyven éve várnak rá

A memrisztor (memória rezisztor) létezését még 1971-ben jósolta meg Leon Chua, a kaliforniai Berkeley egyetem professzora. Chua úgy vélte, 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. A memrisztor sokáig csak elméletben létezett, a gyakorlatban sosem sikerült megvalósítani, egészen 2008-ig, amikor a HP Labs kutatói elkészítették az első működő példányt.

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. Ezt a képességet a többi áramköri alapelem semmiféle kombinációjával nem lehet reprodukálni, ezért lesz a memrisztor a kondenzátorhoz, ellenálláshoz és induktorhoz hasonlóan áramköri alapelem.

Stan Williams, HP Labs

Már tudják, mi zajlik odabenn

A Nanotechnology című tudományos folyóirat ma megjelent számában a HP kutatói leírják, hogyan sikerült fókuszált röntgensugarak segítségével "feltérképezni" a memrisztorban zajló folyamatokat - ezek megértése az első lépcső a későbbi továbbfejlesztéshez. "Eddig is jó úton jártunk, hogy előálljunk valamivel, ami egész jól működik, de ez a mostani lépés megnöveli az önbizalmunkat és lehetővé teszi számunkra, hogy jelentősen továbbfejlesszük az eszközöket" - mondta Stan Williams, aki a HP Labsnél a memrisztorral kapcsolatos kutatás-fejlesztési tevékenységet irányítja.

A HP Labs csapata a fehér festékek alapjául szolgáló titándioxidot használt a memrisztor megépítéséhez. A szilíciumhoz hasonlóan a titándioxid félvezető, és tiszta állapotban nagy ellenállású. más anyagokkal szennyezve azonban vezetővé válik. A titándioxidban a szennyezők az áram folyásával egyező irányba sodródnak, ez a viselkedés egy tranzisztor esetében nemkívánatos, a memrisztor viszont pont ettől működik. Ha egy vékony titándioxid-réteg egyik oldalára feszültséget adunk, a szennyezők az anyag belsejébe áramolnak, csökkentve az ellenállást - a feszültséget a másik oldalra adva a szennyezők visszamennek az eredeti helyükre, és az ellenállás nő.

Átalakíthatja az informatikát

Az áttörés középtávon a jelenleginél sokkal gyorsabb és olcsóbb nem-felejtő memóriák gyártását teszi lehetővé, mivel a memrisztorokból álló memóriachipek a HP kutatói szerint kevesebb energiát igényelnek és gyorsabbak is például a flash chipeknél, ráadásul egységnyi területen jóval nagyobb tárkapacitást nyújtanak - a HP laborjaiban már működnek olyan memrisztorokból álló memóriák (ReRAM), amelyek 100 négyzetmilliméteres alapterületen 12 gigabájt tárolását teszik lehetővé. A memrisztor azonban nem csak memóriaként vethető be, adatok tárolására, hanem logikai áramkörök is építhetők belőle, vagyis az adatok fel is dolgozhatók a segítségével.

Stan Williams szerint a fejlesztések jelenlegi üteméből kiindulva akár már 2013-ban piacra kerülhetnek az első olyan chipek, amelyek memrisztort is tartalmaznak.

a címlapról