Blíží se revoluce v počítačovém průmyslu? Vědci sestrojili součástku budoucnosti

aktualizováno 
V učebnicích elektrotechniky se můžete dočíst o třech základních prvcích každého elektrického obvodu - odporu, kondenzátoru a cívce. Díky úsilí vývojářů z Hewlett-Packard k nim nyní přibyl čtvrtý element - memristor (memory resistor), který by měl v blízké budoucnosti výrazně ovlivnit další rozvoj výpočetní techniky.
Memristor přinese revoluci v elektrotechnice

Memristor přinese revoluci v elektrotechnice | foto: Profimedia.cz

Objev memristoru by mohl znamenat skutečný převrat v elektrotechnice, podobný revoluci, kterou v minulém století odstartoval vynález tranzistoru.

V budoucnu by mohl například výrazně urychlit dnes zdlouhavé bootování počítačů. Výzkumníci z HP jdou ve svých úvahách ještě dále. Domnívají se, že memristorová technologie by mohla vést ke konstrukci počítačů, schopných učení a samostatného rozhodování, pracujících podobně jako lidský mozek. Zde se nabízí využití zejména v systémech rozpoznávání tváří a jiných biometrických údajů.

O existenci memristoru se spekulovalo dlouho, konkrétně od roku 1971, kdy s jeho koncepcí přišel Leon Chua, elektroinženýr z Kalifornské univerzity v Berkeley. Snil o součástce, jejíž odpor by se měnil v závislosti na velikosti napětí a délce trvání jeho působení (myšleno napětí). V podstatě šlo o paměťový odpor, tedy odpor, který si pamatoval velikost prošlého proudu, a to i po přerušení napájení.

Memristor pod mikroskopem
Memristory pod mikroskopem - tvořeny 17 nanodráty z platiny. Každý drát je široký 50 nanometrů (150 atomů).

Zapadlý vynález

Jeho výrobu si ale tehdy nikdo nedokázal ani představit, nanotechnologie byly ještě v plenkách (k dosažení požadovaného účinku se působením napětí musí přeskupit jednotlivé atomy zařízení), a tak myšlenka memristoru opět upadla v zapomnění.

Situace se radikálně změnila poté, co se problému začal věnovat Stanley Williams, expert na fyzikální chemii z laboratoří HP. Shromáždil tým odborníků z nejrůznějších oborů, od fyziků až po počítačové architekty, se kterým se mu nakonec podařilo sestavit funkční model memristoru, čímž potvrdil původní Chuovu teorii. Ten se nad Williamsovým úspěchem jenom rozplýval. „Byl jsem nadšen, nikdy jsem si nemyslel, že bych se toho mohl ještě dožít,“ přiznává dojatě na serveru časopisu Nature.

Nanotechnologie v praxi

Williams sestrojil memristor z vrstvičky polovodiče (oxid titaničitý, TiO2) napěchované mezi dva tenké kovové (platinové) plátky. Na těchto materiálech není nic zvláštního, jenže vtip je v tom, že tlouštka celého dílu nepřesahuje 5 nanometrů (je tedy 10tisíckrát tenčí než lidský vlas). To je velmi důležité, neboť požadovaná funkce memristoru se začíná projevovat teprve na škálách nanometrů, při větších rozměrech by se memristor choval jako obyčejný odpor (R=U/I).

Objev memristoru by mohl znamenat skutečný převrat v elektrotechnice, podobný revoluci, kterou v minulém století odstartoval vynález tranzistoru. „Tím se před námi otevírají zcela nové možnosti, jak čipy navrhovat a využívat,“ tvrdí Williams.

Počítače budou rychlejší

Zdá se, že memristor čeká velká budoucnost. Především ve vývoji nového druhu počítačových pamětí, memristory v sobě totiž spojují přednosti volatilních (DRAM) i nevolatilních (např. Flash) pamětí – měly by být dostatečně rychlé, přičemž informace by se v nich uchovávala i po vypnutí napájení, čímž by například odpadlo nepříjemné zdlouhavé bootování počítačů. A to vše s poměrně značnými energetickými úsporami.

Memristorová technologie by mohla vést ke konstrukci počítačů, schopných učení a samostatného rozhodování, pracujících podobně jako lidský mozek. Zde se nabízí využití zejména v systémech rozpoznávání tváří a jiných biometrických údajů. Protože Stanley Williams práci na architektuře hybridních čipů, ve kterých jsou vedle tranzistorů také memristory, loni zdárně dokončil, máme se jistě na co těšit.

Zdroje:  www.nature.com, www.hpl.hp.com

Autor:


Nejčtenější

Skrytý mechanismus zničil obraz za 30 milionů. Záhadný Banksy ukázal zuby

Banksy do svého obrazu zabudoval skartovačku.

Banksy, jeden z nejznámějších a zároveň nejzáhadnějších umělců, znovu šokoval umělecký svět. Ani ne tak úspěchem v...

Afrika do Evropy narazí, shodují se vědci. Budoucnost však zůstává záhadou

Předpověď budoucího pohybu kontinentů Christophera Scoteseho.

Zatímco rekonstrukce minulosti pohybu kontinentů je skutečná věda, jejich predikce je spíše koníček či spekulace....



Jeho fotky jsou až neskutečně nádherné. Podívejte se, jak vznikají

Kalendář 43. výsadkového praporu - Nic nepotěší potápěče průzkumného týmu po...

Jeho fotky výsadkářů z Chrudimi viděl téměř každý. Vypadají jako vystřižené z toho nejdražšího hollywoodského akčního...

Podívejte se, kdy vám vypnou současné televizní vysílání a co s tím udělat

Nelamte si s DVB-T2 hlavu. Vše podstatné se dozvíte níže.

Současné pozemní digitální televizní vysílání má před sebou poslední měsíce života. První vysílače budou vypnuty již...

Start lodě Sojuz MS-10 se nezdařil, modul s posádkou nouzově přistál

Start Sojuzu MS-10 z Bajkonuru 11. října 2018.

Čtvrteční start lodě Sojuz MS-10 z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu se nezdařil. Kvůli závadě na nosné raketě Sojuz...

Další z rubriky

Wi-fi přichází s velkou změnou, bude jednoduše číslovat verze

Nové značení wi-fi.

Aliance, která má na starosti bezdrátový formát wi-fi, se rozhodla výrazně změnit jeho značení.

Microsoft přestavil černé notebooky, počítač v displeji a sluchátka

Rodina novinek Surface pro rok 2018

Společnost Microsoft ukázala novou generaci počítačů Surface a překvapení k tomu - vlastní sluchátka.

Čína údajně zaútočila na americké služby přes Apple a Amazon

Podle zdrojů agentury Bloomberg odhalily experti v USA ve vnitřnostech serverů...

Čínské tajné služby podle agentury Bloomberg provedly masivní útok na americké společnosti a skrze ně na americké tajné...



Najdete na iDNES.cz