Memorias flash "inteligentes" que utilizan memristores nanotecnológicos
Conmutadores memresistivos formados cruce de un nanohilo con 17 nanohilos transversales (izq.) y curva de histéresis de cada uno de ellos (der.). Cada nanomemristor tiene un tamaño de 50 nm × 50 nm. (C) Nature. La "cerebro" de tu ordenador funciona gracias a la operación conjunta de una memoria para los datos y unos circuitos electrónicos que implementan operaciones lógicas que se aplican a los datos y que controlan el flujo de estas operaciones. Utilizando nanocircuitos basados en un nuevo elemento circuital, llamado memristor, es posible unir ambas funciones en una sola. Además, los memristores son elementos nanotecnológicos ya que se pueden fabricar en un área de 50 nanómetros cuadrados. Julien Borghetti y sus colegas publican en Nature como un memristor puede implementar operaciones lógicas que combinan circuitos combinacionales y secuenciales en un solo elemento. El nuevo artículo demuestra que un circuito con sólo dos memristores puede utilizados para ejecutar la operación lógica de implicación, IMP, y con sólo tres memristores la operación lógica NAND ("no y" lógico). Recuerda cuando estudiaste "Lógica" que p IMP q significa "p implica q," o "si p, entonces q," que equivale a (NOT p) OR q, y que la operación p NAND q, significa "no (p y q)," es decir, NOT(p AND q). Esta última puerta es una puerta universal, toda función lógica se puede implementar utilizando sólo puertas NAND. Leon Chua en 1971 propuso un cuarto elemento eléctrico pasivo, el memristor (M), contracción de "memory-resistor" (resistencia con memoria), que como indica su nombre combina un elemento de memoria y una resistencia. El memristor complementa a los tres elementos ya conocidos en teoría de circuitos: la resistencia (R), el condensador (C) y la inductancia (L). Hace dos años se descubrió como fabricar memristores nanotecnológicos.
Implementación de la implicación (IMP) con dos memristores P y Q. (C) Nature.
En 1936, más de una década antes de la invención del transistor, Claude Shannon inventó la electrónica digital en su proyecto fin de carrera. Mostró como implementar las operaciones booleanas básicas, p OR q, y p AND q, utilizando circuitos electrónicos con contenían conmutadores en serie (puerta OR) y paralelo (puerta AND). Utilizando un relé logró incluir la operación NOT. La implicación IMP y la puerta siempre falso definen un conjunto universal de puertas lógicas (toda función lógica se puede construir con ellas), también lo define una única puerta NAND (o NOR). El artículo de Borghetti et al. muestra cómo implementar una operación IMP utilizando dos memristores y una operación NAND con tres memristores.
Implementación de una puerta lógica NAND con tres memristores (P, Q, y S). (C) Nature.
La gran ventaja de los circuitos con memristores es que no hay que separar los circuitos lógicos de la memoria donde se almacenarán los datos. Además, estos circuitos son nanoelectrónicos ya que cada memristor requiere unos 50 nanómetros cuadrados. Con una matriz de memristores podríamos obtener una memoria RAM "inteligente" capaz de almacenar datos y realizar operaciones sencillas con ellos, acelerando la velocidad de procesamiento de datos sin incrementar la potencia consumida y minimizando al máximo el espacio físico utilizado para su implementación.
El futuro de las memorias flash (que todos usamos en los lápices de memoria USB) promete ser realmente revolucionario en los próximos años con terabytes de memoria en lápices de memoria con un tamaño mínimo (el del conector del puerto USB)
El futuro de las memorias flash (que todos usamos en los lápices de memoria USB) promete ser realmente revolucionario en los próximos años con terabytes de memoria en lápices de memoria con un tamaño mínimo (el del conector del puerto USB)
MENDEZ TORRES JEAN LUCAS 20122876
ELECTRONICA DE ESTADO SOLIDO
SECC 2
No hay comentarios:
Publicar un comentario