ترانزیستور به زبان خیلی ساده

ترانزیستور به زبان خیلی ساده

ممریستور Memristor

پس از مقاومت، خازن و سلف و با توجه به معادله ی توصیف کننده ی مشخصه این المان ها، ایده ی عنصر چهارمی مطرح شد. همانطور که در مربع بالا دیده میشود، المانی که رابطه ی توصیف کننده ی مشخصه الکتریکی آن به صورت تابعی از شار الکتریکی بر حسب بار الکتریکی باشد، تا سال 1971 مطرح نشد.
در سال 1971 شن چوا یک مفهوم بین مقاومت و القاگر-خازن را دریافت و ایده ساده و اساسی المان جدید ،مشابه المان های پیشین به نام ممریستور را از آن الهام گرفت.
ممریستور یا مموری رزیستور یک عنصر الکتریکی دارای ۲ ترمینال است که در آن یک ارتباط کاربردی بین بار الکتریکی و شار مغناطیسی برقرار است. وقتی جریان از یک جهت وارد همین وسیله شود مقاومت الکتریکی افزایش می یابد و وقتی جریان از جهت مخالف آن وارد شود مقاومت کاهش می یابد.اما زمانیکه جریان متوقف شد این جزء مدار آخرین مقاومتی را که داشته است حفظ می کند و وقتی دوباره جریان بار شروع می شود، مقاومت مدار به میزان آخرین زمان فعالیت خواهد بود
در سال ۲۰۰۸ یک گروه در آزمایشگاه HP تولید یک ممریستور متغیر بر پایه لایه های نازک را رسماً اعلام کردند.
حافظه RAM به صورت ذاتی پس از قطعی جریان، به طور کامل پاک می‌شود اما ممریستور از لحاظ سخت‌افزاری، یک ابزار میکروسکوپیک است که می‌تواند شرایط الکتریکی ماقبل خود را حفظ کند و با این ترفند می‌توان، حافظه موقتی را حتی پس از قطع جریان برق، حفظ کرد.
این ویژگی‌های منحصر به فرد سبب شده، ساخت ممریستور نوید تحولی بزرگتر از تحول اختراع ترانزیستور در قرن بیستم بدهد
یکی از کاربردهای این پژوهش می‌تواند توسعهٔ نوع جدیدی از حافظهٔ کامپیوتری باشد که ابتدا به صورت مکمل و سپس به عنوان جایگزینی برای حافظهٔ با دستیابی تصادفی دینامیکی (DRAM) امروزی به کار رود. کامپیوترهایی که از DRAMهای معمولی استفاده می‌کنند این کمبود را دارند که نمی‌توانند اطلاعات را در صورت قطعی برق نگه دارند. حال با جاری شدن جریان برق در این نوع کامپیوتر، نیاز به اجرای مرحلهٔ کند بوت شدن می‌باشد تا داده‌ها را از دیسک مغناطیسی ای که برای راه اندازی سیستم لازم است، بازیابی کند.
در مقابل، کامپیوتری که بر اساس حافظهٔ ممریستور کار می‌کند، می‌تواند در صورت قطعی برق، اطلاعات را حفظ کند و نیازی هم به بوت شدن ندارد. در نتیجه هم در مصرف برق و هم در زمان صرفه جویی می‌شود.
کاربرد متداول مذکور نقش مهمی را به عنوان «محاسبات انبوه» بازی می‌کند. محاسبات انبوه، زیر ساختی از فناوری اطلاعات را که متشکل از صدها هزار سرور و سیستم‌های ذخیره هستند، می‌طلبد. حافظه و سیستم‌های ذخیره‌ای که امروزه به عنوان زیرساخت‌های محاسبات انبوه از آن‌ها استفاده می‌شود، توان قابل ملاحظه‌ای برای ذخیره، بازیابی و حفظ اطلاعات میلیون‌ها کابر وب در سرتاسر جهان نیاز دارد.
حافظه‌هایی که بر اساس ممریستور کار می‌کنند این توانایی را دارند که مصرف برق را کاهش دهند و در صورت بروز قطعی برق، قابلیت اطمینان بالا و همچنین حالت برگشت پذیری را برای یک مرکز داده فراهم کنند.