Przełomowy wzrost wydajności komputerów

Nowe odkrycie firmy HP może w najbliższej przyszłości doprowadzić do przyspieszenia i wzrostu mocy obliczeniowej komputerów oraz innych urządzeń elektronicznych.

W laboratoriach HP odkryto, że memristor (ang. memory resistor), nowy element elektroniczny opracowany przez HP w 2008 r., ma znacznie większy potencjał niż początkowo sądzono. Wcześniej traktowano go głównie jako nowy typ układu, podobnego do pamięci flash. Inżynierowie stwierdzili jednak, że memristory mogą także tworzyć własną logikę. Umożliwi to produkcję układów, które mogą zarówno wykonywać obliczenia jak i przechowywać dane, potencjalnie eliminując potrzebę stosowania tradycyjnych CPU.

Zdjęcie spod mikroskopu elektronowego ukazujące obraz układu z 17 rzędami memristorów.
 Składają się one z dwóch warstw dwutlenku tytanu podłączonych do przewodów. Kiedy przez przewód przepływa prąd, rezystancja memristorów się zmienia, co może być zarejestrowane jako dane.

- Memrezystywne urządzenia mogą zmienić ogólny wzorzec standardowych komputerów poprzez umożliwienie wykonania obliczeń w układach, w których dane są przechowywane, a nie w specjalistycznej jednostki centralnej - powiedział w swoim oświadczeniu R. Stanley Williams, dyrektor HP Information and Quantum Systems Lab. - W przyszłości spodziewamy się stworzyć bardziej zwarte i energooszczędne systemy obliczeniowe, nawet gdy nie będzie już możliwe dalsze zmniejszanie rozmiaru bramki tranzystora zgodnie z prawem Moore'a. -

Na pomysł ten wpadł, jako czysto teoretyczną możliwość, na początku lat 70., profesor Leon Chua z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Memristor, skrót od rezystora i pamięci, może zachować dane nawet wtedy, gdy odłączone zostanie zasilanie. Memristory uważa się za czwarty typ elementów biernych obok rezystorów, kondensatorów i cewek, który znajduje zastosowanie w projektowaniu i produkcji współczesnych mikroprocesorów.

W świetle najnowszych badań HP stwierdzono, że memristory zużywają mniej energii i są szybsze niż obecne stosowane technologie magazynowania danych, takie jak pamięci flash, oraz mogą przechowywać dwa razy więcej danych w tej samej przestrzeni. Są praktycznie odporne na promieniowanie, które może powodować uszkodzenia w mniejszych, tradycyjnie zaprojektowany układach scalonych. Memristory nie tracą zgromadzonego ładunku, co może prowadzić do powstania komputerów, które można łatwo włączać i wyłączać jak włącznik światła - wyjaśniał przedstawiciel HP.

Co dalej z memristorem? HP twierdzi, że już utworzyło nową architekturę układów scalonych przy użyciu memristorów i uważa, że wyposażone w nie urządzenia mogą trafić na rynek w ciągu najbliższych kilku lat. Naukowcy HP Labs stworzyli również architekturę, w której wiele warstw memristorów można ustawiać jedną na drugiej, w jednym układzie scalonym.

W ciągu następnych pięciu lat, takie chipy mogłyby 10-krotnie zwiększyć pojemność urządzeń przenośnych i spowodować szybszy rozwój superkomputerów niż zakłada to prawo Moore'a. Poza tym procesory zbudowane z memristorów mogłyby ostatecznie zastąpić krzem stosowany wyświetlaczach tzw. e-papieru, a może  nawet odsunąć konieczność stosowania krzemu w większej liczbie urządzeń na szerszą skalę.

Źródło: cnet