忆阻器应用

忆阻器的应用现状

这是一个信息爆炸的大数据时代，对超高性能计算与非易失性存储的需求呈爆发式增长。但传统计算机采用的架构中，计算和存储功能是分离的，分别由中央处理器（CPU）和存储器完成。CPU和存储器的速度和容量飞速提升，但传输数据和指令的总线速度的提升十分有限。另一方面，存储器数据访问速度跟不上CPU的数据处理速度，且这一差距被越拉越大，这又导致了存储墙（Memory Wall）问题。

而忆阻器的存储与计算“融合”的模式，避免了传统架构中每步都需要将计算结果通过总线传输到内存或外存之中进行存储，从而有效地减小数据频繁存取和传输的负荷，降低信息处理的功耗，提高信息处理的效率。

亦因此，人们将它视为“掌握着电子学新纪元的钥匙”。与会专家认为，忆阻器的自动记忆能力和状态转换特性，将推动人工智能和存算融合计算技术的发展。

蒂米斯·普罗德罗马基斯表示，忆阻器要比晶体管更小、更简单，而且还能通过“记住”通过它们的电荷量来保留数据。它确实是一个令人兴奋的发现，对现代电子学具有潜在的巨大影响，可以应用于云存储、物联网、消费电子、航空航天、地球资源信息、科学计算、医学影像与生命科学等等电子信息重要领域。

忆阻器的应用

1、忆阻器在存储器中的应用

非易失的记忆能力是忆阻器的特性，因此忆阻器在存储器中的作用最为显著，忆阻器是基本的存储单元，体积和功耗都比较小，是传统单元所不能达到的。

第一个基于轮烷有机分子的纳米交叉结构阻变存储单元，是2003年惠普实验室和加州大学洛杉矶分校合作通过压印方法制备出来的，是纳米交叉结构的阻变存储器进入电子行业的开端。

2、忆阻器在模拟电路中的应用

忆阻器的非易失记忆能力在模拟电路中也带来了新的发展方向，传统的电子器件中如二极管、晶体管、热敏电阻等都不具备忆阻器的特性，这些电子器件结合忆阻器构成了新型的混合电路，随之也出现了模拟电路的某些新功能及新特性，使电路功能更加先进，实现更多的电路功能，如非常规波形发生器和混沌振荡器等。

3、忆阻器在人工智能计算机中的应用

忆阻器的主要功能是有记忆的能力，除此之外忆阻器还可以进行逻辑运算，这一功能可以把数据处理模块与存储电路模块结合在一起，从而改变传统的计算机体系架构，带来计算机体系架构的重组，为计算机体系的发展带来了新的动力。

4、忆阻器在模拟神经网络中的应用

在模拟神经网络中，突触功能一般可由软件和硬件来完成，软件和硬件相比较软件完成的速度较慢、整体效率较低，很少被采用。硬件一般通过模拟电路、模数混合电路和数字电路来完成。目前，忆阻器的功能是相对于其他器件最接近神经元突触的电子器件，因此在构筑模拟神经元网络中，忆阻器与以上其他实现方式相比较，是最先进、最好的一种实现方式，为模拟神经元网络中发挥着巨大的推动性作用。