A memristor létezését 1971-ben jósolta meg Leon Chua professzor és 37 évnek kellett eltelnie, hogy képesek legyenek megalkotni ezt a roppant lehetőségeket rejtő alapvető áramköri elemet…
A kutatók folyamatosan azon dolgoznak, hogy növeljék a számítógép –ek áramköreinek sürüségét és funkcionalitását, melyhez most egy új komponenst kaphatnak a memória-ellenállást (memory resistor – memristor), ami a negyedik alapvető passzív áramköri az ellenállás, kondenzátor és az induktor után. A memristor vagy memória-ellenállás létezését 1971-ben jósolta meg Leon Chua professzor, melyet 2008-ban bizonyítottak a HP mérnökei, hogy tényleg létezhet, majd elkészítették az első prototípus áramkört, mely tranzisztorok mellett memristor hálót is tartalmazott.

Mi az a memristor?

A három ismert alapvető passzív áramköri elem bizonyára sokak számára ismert a memristor azonban némi magyarázatra szorul. Ez a különleges egy olyan áramköri elem, melynek ellenállása a rajta átfolyó feszültség függvényében változtatható, az állapotát meg is képes őrizni (Flash memóriához hasonló módon) az áramforrás lekapcsolása után is. A memristor ellenállása megváltoztatható ami később meg is marad, melynek fizikailag a pozitív töltésü oxigén üregek mozgatásával érnek el ami k a TiO2 félvezetőben találhatóak. Egy pozitív vezérlő feszültég az elektródától távolabb tolja az üregeket, növelve az ellenállást, míg egy negatív vezérlő feszültség vonzza az üregeket, csökkentve az ellenállást. Ha pedig nem nyúlunk hozzá a programozott állapot legalább egy évig megmarad.

Miért ilyen fontos ez és vajon mire lehet jó egy memristor?

A memristor igen izgalmas lehetőségeket rejt számos digitális és analóg alkalmazásban, különösen, mivel megtartja az állapotát az elektromos áram kikapcsolása után is. Fontos megjegyeznünk, hogy a memristor passzív (ami azt jelenti, hogy nem tudnak elektromosságot bevinni az áramkörbe), ezért aktív elemekkel például tranzisztorokkal kiegészített áramköröket kell készítenünk, hogy kihasználhassuk a lehetőségeiket. Mivel azonban nagy számú tranzisztor kellene egyetlen memristor funkcionalitásának utánzásához, az ilyen hibrid áramkörök kevesebb alkatrészből állnának, ami kisebb chip méretet és kisebb fogyasztást jelentene, miközben ugyanolya vagy még jobb funkcionalitást kapunk.

Gondolkodom, tehát vagyok mondja a számítógép?  
A HP a teszteléshez épített két 21x21 rácsból álló memristor áramkört, melyet hagyományos FET-ek vettek körül. A hibrid áramkörrel sikeresen hajtottak végre egyszerü logikai müveletek, illetve képesek voltak a memristor háló újraprogramozására. Egy alapvető logikai müveletn (AB+CD) során, melynél a négy bemeneti értéket négy feszültség érték reprezentálja. A müveletek a memristor háló két külön során lettek végrehajtva, majd az eredményként jelentkező feszültséget átvezették egy jelerősítő tranzisztor hálón, majd ezeket az erősített jeleket visszavezették a megfelelő memristor-okhoz programozási céllal. Más szóval egy egyszerü logikai müvelet kimeneti jelével maga a memristor háló is újraprogramozható egy teljes új müvelet elvégzésére. Ez eleveztet minket az önmagukat újraprogramozó, és olyan tanítható áramkörökhöz, melyek megtaníthatók egy müvelet elvégzésére és nem előre beprogramozzák őket.