Защелка перекладины

— Защелка Crossbar это технология, опубликованная Филипом Кукесом из HP Labs в 2001 году и получившая патент США в 2003 году. ^{[ 1 ]} с целью в конечном итоге заменить транзисторы в различных приложениях. ^{[ 2 ]} Это позволит создать интегральные схемы , состоящие исключительно из мемристоров, которые, согласно патенту, будет проще и дешевле создавать. В 2005 году Филип Кукес заявил, что поперечная защелка «могла бы когда-нибудь заменить транзисторы в компьютерах, точно так же, как до них транзисторы заменили электронные лампы , а электронные лампы заменили электромагнитные реле». ^{[ 3 ]}

Подробности

Поперечная защелка была представлена учеными HP Labs в журнале Journal of Applied Physics , что обеспечивает основу для построения логических вентилей с использованием мемристоров. Ригельная защелка состоит из сигнальной линии, пересекаемой двумя линиями управления. В зависимости от напряжений, передаваемых по различным линиям, он может имитировать действие трех основных логических элементов : И , ИЛИ и НЕ .

Краткое содержание патента следующее:

« с молекулярной Предлагается защелка управления перемычкой, содержащая два провода и сигнальный провод, который пересекает два провода управления под ненулевым углом, образуя тем самым соединение с каждым проводом управления. Каждое соединение образует переключатель, и соединение имеет функциональный размер. в нанометрах . Сигнальный провод выборочно имеет по меньшей мере два различных состояния напряжения , в диапазоне от состояния 0 до состояния 1, при этом существует асимметрия относительно направления тока, протекающего из сигнального провода через один переход по сравнению с другим переходом. этот текущий ток, протекающий через один переход в (из) сигнального провода, может размыкаться (замыкаться), в то время как ток, протекающий через другой переход из (в) сигнального провода, может замыкать (размыкать) переключатель, и при этом существует порог напряжения для переключения между разомкнутый переключатель и закрытый переключатель. Кроме того, предложены способы фиксации логических значений на нанопроводах в логической матрице, инвертирования логического значения и восстановления значения напряжения сигнала в нанопроводе. Изобретён Филиппом Дж. Кукесом».
— Патент США 6 586 965. ^{[ 4 ]}

Приложения в арифметической обработке

Рис. 1 Ригельные защелки, выполненные в виде полусумматора

Грег Снайдер из Hewlett-Packard создал это приложение, в котором используются перекрестные защелки для имитации функциональности полусумматора, который является основой современных вычислительных систем. ^{[ 5 ]} В этом приложении перекладина создается из слоя проводов горизонтальных рядов и слоя проводов вертикальных столбцов с мемристором или аналогичными материалами, зажатыми между слоями горизонтальных и вертикальных проводов. Каждое пересечение или соединение плитки перекладины можно настроить так, чтобы оно находилось в состоянии высокого сопротивления с небольшим током или его отсутствием между горизонтальными и вертикальными проводами или в состоянии низкого сопротивления с протеканием тока. На рис. 1 показана конфигурация полусумматора с использованием перемычки, как учил Снайдер, с узлами, идентифицирующими соединения перемычки, сконфигурированными как состояния с низким сопротивлением. Путем установки разных логических входов A, NOT A, B и NOT B на разные провода строк эта конфигурация создает выходные сигналы суммы и переноса, типичные для полусумматора. Соединения между несколькими полусумматорами затем могут использоваться для формирования полных сумматоров в соответствии с традиционными арифметическими архитектурами.

Применение перекладины в нейроморфике

Поперечные защелки были предложены в качестве компонентов нейроморфных вычислительных систем. Одной из реализаций этого является нейронная сеть, сформированная из нанопроволок, как описано в патенте Грега Снайдера из Hewlett-Packard. ^{[ 6 ]}

См. также

Мемристор

Ссылки

^ «Исследователи обнаружили, что «перекрестная защелка» может заменить транзисторы и повысить вычислительную мощность» . AZoNano.com . 21 апреля 2005 г. Проверено 23 декабря 2021 г.
^ Куекес, Филип Дж.; Стюарт, Дункан Р.; Уильямс, Р. Стэнли (1 сентября 2005 г.). «Защелка перекладины: хранение, восстановление и инверсия логических значений в схемах перекладины». Журнал прикладной физики . 97 . дои : 10.1063/1.1823026 .
^ Певец, Майкл (2 февраля 2005 г.). «Поперечная защелка HP для замены транзисторов?» . InternetNews.com . Архивировано из оригинала 11 мая 2021 г. Проверено 8 мая 2015 г.
^ «Патент США 6 586 965» .
^ «Патент США 7 203 789» . ^{[ мертвая ссылка ]}
^ «Патент США 7 359 888» . ^{[ мертвая ссылка ]}

Внешние ссылки

Патент США 6 586 965
Исследования могут отправить транзисторы на смену электронным лампам (пресс-релиз HP)
HP заявляет о прорыве в области молекулярных вычислений (ComputerWorld)

Эта статья, посвященная технологиям, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Исследователи обнаружили, что «перекрестная защелка» может заменить транзисторы и повысить вычислительную мощность» . AZoNano.com . 21 апреля 2005 г. Проверено 23 декабря 2021 г.

[2] Куекес, Филип Дж.; Стюарт, Дункан Р.; Уильямс, Р. Стэнли (1 сентября 2005 г.). «Защелка перекладины: хранение, восстановление и инверсия логических значений в схемах перекладины». Журнал прикладной физики . 97 . дои : 10.1063/1.1823026 .

[3] Певец, Майкл (2 февраля 2005 г.). «Поперечная защелка HP для замены транзисторов?» . InternetNews.com . Архивировано из оригинала 11 мая 2021 г. Проверено 8 мая 2015 г.

[4] «Патент США 6 586 965» .

[5] «Патент США 7 203 789» . ^{[ мертвая ссылка ]}

[6] «Патент США 7 359 888» . ^{[ мертвая ссылка ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]