Ny teknologistandard kan forme fremtiden for elektronikdesign

Forskere ved University of Southampton har opdaget en måde at forbedre mulighederne for en ny nanoteknologi, der kan åbne døren til en ny generation af elektronik.

I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , forskere viser, hvordan de har skubbet memristoren - et enklere og mindre alternativ til transistoren, med evnen til at ændre dens modstand og gemme flere hukommelsestilstande - til et nyt niveau af ydeevne efter at have eksperimenteret med dets komponentmaterialer.

Traditionelt, behandlingen af ​​data i elektronik har været afhængig af integrerede kredsløb (chips) med et stort antal transistorer - mikroskopiske kontakter, der styrer strømmen af ​​elektrisk strøm ved at tænde eller slukke for den.

Transistorer er blevet mindre og mindre for at imødekomme de stigende krav fra teknologi, men når nu deres fysiske grænse, med - for eksempel - de processorchips, der driver smartphones med i gennemsnit fem milliarder transistorer.

Memristors kunne holde nøglen til en ny æra inden for elektronik, er både mindre og enklere i form end transistorer, lavenergi, og med evnen til at beholde data ved at 'huske' mængden af ​​ladning, der er gået gennem dem - hvilket potentielt resulterer i computere, der tænder og slukker med det samme og aldrig glemmer det.

University of Southampton-teamet har demonstreret en ny memristor-teknologi, der kan gemme op til 128 mærkbare hukommelsestilstande pr. næsten fire gange mere end tidligere rapporteret.

I undersøgelsen, de beskriver, hvordan de nåede dette niveau af ydeevne ved at evaluere flere konfigurationer af funktionelle oxidmaterialer - kernekomponenten, der giver memristoren dens evne til at ændre dens modstand.

Themis Prodromakis, Professor i nanoteknologi og EPSRC Fellow ved University of Southampton, sagde:"Dette er en virkelig spændende opdagelse, med potentielt enorme implikationer for moderne elektronik. I 2020 forventes der at være mere end 200 milliarder sammenkoblede enheder inden for Internet of Things-rammerne - disse vil generere en utrolig mængde data, der skal behandles.

"Memristorer er en nøgleteknologi til næste generations chips, som skal være yderst rekonfigurerbare, men alligevel overkommelige, skalerbar og energieffektiv.

"Vi er glade for at arbejde med verdens førende industri, at bringe innovationer ind i nye elektroniske systemer, der kræver skræddersyet tilpasning. Sådanne eksempler omfatter systemer, der anvendes i utilgængelige miljøer; for eksempel, inde i menneskekroppen, plads eller andre fjerntliggende eller barske steder.

"Samtidig er denne teknologi ideel til at udvikle ny hardware, der kan lære og tilpasse sig selvstændigt, meget ligesom den menneskelige hjerne."