Il memristor: resistore della memoria

Il è il quarto componente fondamentale per la teoria dell’elettrotecnica e dell’ dopo il resistore, il condensatore e l’induttore. La sua caratteristica fu teorizzata già nel 1971 da parte del professore Leon Chua dell’università di Berkley in California. Oggi il nuovo componente è stato sviluppato nei laboratori della HP dal team di ricerca e sviluppo capitanato da Stan Williams. Leon Chua, afferma Williams, “guardò le equazioni dei circuiti fondamentali e notò che c’era un buco. Avrebbe dovuto esserci un dispositivo che ricordi quanta corrente sia passata attraverso un dispositivo”.

Oggi assistiamo a un nuovo traguardo della scienza elettrica ed elettronica. Fino ad oggi un comportamento simile a questo dispositivo era visibile nelle memorie FLASH o in complicati circuiti elettronici con l’utilizzo massiccio di transistori e condensatori. Con questa scoperta si apre una nuova era che vedrà l’uso massiccio di memorie elettroniche basate su memristor, che consentiranno di mantenere traccia della loro memoria anche dopo lo spegnimento del dispositivo elettronico (ad esempio il PC).

La tecnologia basata sui memristor potrebbe mandare anticipatamente in pensione quella chiamata “memoria a cambiamento di fase” per la realizzazioned di dispositivi di memorizzazione a stato solido (analoga al sistema di memorizzazione già usato da Cd e Dvd). Ibm, Intel e altri stanno investendo parecchie risorse in questa direzione: tuttavia, rispetto ai memristor, questo sistema è più lento e richiede più energia.

La caratteristica di questo componente elettrico è definita da una resistenza tempo variabile, chiamata per l’appunto memresistenza. La memresistenza è una funzione della quantità di carica elettrica e viene indicata con il simbolo M. Sul piano tensione-corrente avremo dunque una curva caratteristica definita dalla legge:

V(t) = M(q(t)) i(t)

Il memresistore è a tutti gli effetti una resistenza ordinaria allorquando si abbia una memresistenza M costante nel tempo, per cui si avrebbe M = R. La sua importanza consiste invece nel fatto che esso mantiene memoria del suo stato precedente rispetto alla variazione nel tempo della carica elettrica q e di conseguenza della corrente che lo ha attraversato analogamente a quanto avviene nel condensatore che accumula carica elettrica al suo interno in relazione alla tensione che è stata applicata ai suoi capi rispetto ad un parametro chiamato capacità e misurato in Farad.

Il componente realizzato, in realtà, non utilizza il flusso magnetico (come suggerito dalla definizione di memristore) né immagazzina una carica (come un condensatore), al contrario crea la dipendenza tra resistenza e carica utilizzando un meccanismo chimico.Il collo di bottiglia delle memorie basate su memristor riguarderà le velocità di funzionamento, un parametro essenziale negli standard di produzione di un moderno calcolatore elettronico. I ricercatori Hp sono convinti che saranno circa 10 volte più lente delle attuali Dram. Il vantaggio starà nel consumo di energia, molto minore: servirà corrente solo per far cambiar stato al circuito, il quale potrà poi mantenerlo “almeno per diversi anni”. Inoltre dovrebbe essere relativamente facile produrlo visto che gli attuali stabilimenti di produzione di componenti elettronici basati sul silicio dovrebbero praticamente riuscire a crearli da subito.

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