Прощання з фон Нейманом: Комп'ютер буде думати, як людина

Вчені з HP Labs, які 2008 року створили перший у світі мемристор, виявили, що їхнє дітище має більшу кількість можливостей, ніж спочатку передбачалося. До того ж до здатності зберігати історію інформації (дана властивість знайшла застосування в пристроях зберігання даних), як виявила група дослідників, мемристор може виконувати логічні операції, що, в свою чергу, здатне змінити архітектуру комп'ютерних систем і привести до появи більш ефективних комп'ютерів.


Мемристор, поряд з резисторами, конденсаторами та індукторами, являє собою четвертий базовий елемент схеми в електротехніці. Відкриття можливості проведення в ньому логічних операцій дозволяє нам задуматися про обчислення, які будуть проводитися в тих же мікросхемах, в яких зберігаються дані, а не в спеціально виділеному CPU.

Мемристори мають низку переваг. Вони вимагають менше енергії для роботи, вони швидше, і до того ж вони можуть зберігати принаймні в два рази більше інформації на одиницю площі, ніж існуючі твердотільні запам'ятовуючі пристрої, наприклад, флеш-пам'ять. До того ж вони практично несприйнятливі до випромінювань, здатних пошкодити пристрої, що працюють на транзисторах, це робить мемристори цікавими з точки зору створення ще більш потужних пристроїв ще меншого розміру. І оскільки вони не «забувають», мемристори можуть призвести до появи комп'ютерів, які не потребують процедури завантаження і можуть вмикатися і вимикатися, подібно до електричної лампочки.

Вчені HP Labs вже створили проекти схем пам'яті, в яких використовуються мемристори. Фахівці сподіваються, що пристрої, до складу яких увійде даний елемент, з'являться на ринку протягом найближчих років.

Крім того, інженери з HP розробили нову конфігурацію, в ній багато шарів мемристорів складаються один на дружку в межах однієї мікросхеми. Через п'ять років такі мікросхеми зможуть знайти застосування в мобільних пристроях, обсяг вбудованої пам'яті яких в 10 разів перевищить обсяг вбудованої пам'яті існуючих на сьогоднішній день гаджетів. Ще одне застосування нових мікросхем - суперкомп'ютери, які дозволять обробляти відео або займатися генетичними дослідженнями з більшою швидкістю, ніж це допускає закон Мура. Також вчені кажуть, що їх відкриття може врешті-решт призвести до заміни кремнію в «розумних» дисплеях е-рідерів, а потім мемристори можуть стати наступниками кремнію і в більш широкому масштабі.

«Наш мозок складається з мемристорів, і зараз відкриваються ворота, що ведуть до широкого випуску комп'ютерів, що працюють подібно людському мозку, тобто кардинальним чином відрізняються від повсюдно використовуваної архітектури фон Неймана», - говорить Леон Хуа, професор кафедри електротехніки та інформатики Каліфорнійського університету в Берклі, який теоретизував про мемристорів і дав їм назву в науковій статті, опублікованій 39 років тому.

Джерело gizmag.com