Ny komponent baner vejen for computere baseret på titalssystemet
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ny komponent baner vejen for computere baseret på titalssystemet

Den første memristor, som er elektronikkens fjerde fundamentale element efter modstanden, kapacitoren og induktoren, så dagens lys for seks år siden, selv om den blev teoretisk forudsagt allerede i 1971.

Læs også: Det ukendte kredsløbselement

Chris O’Kelly har nu sammen med to kolleger fra Trinity College i Dublin i tidsskriftet ACS Nano beskrevet en ny variant af en memristor, der kan lagre seks forskellige værdier. De hævder, at der intet principielt er i vejen for at øge dette til ti – og så har man et vigtigt element til at designe computere, der ikke regner med binære tal, men benytter titalssystemet.

Det største heltal, der beskrives med 64 bit, er 18.446.744.073.709.551.615, kan beskrives med kun 20 decimaltal. Det vil alt andet lige gøre det muligt at lagre data på mindre plads med den nye komponent.

Om dette vil være interessant i praktiske systemer, er stadig højst usikkert, men den nye multilevel-memristor kan alligevel være til nytte.

Harika Manem fra State University of New York fortæller eksempelvis til IEEE Spectrum, at komponenten kan være af interesse for neurale netværk.

I modsætning til konventionel hukommelse vil en memristor gemme værdier som en modstand. Det sker ved, at komponenten kan huske den strømstyrke, der er gået gennem den ved at ændre den indre modstand.

Den nye irske variant adskiller sig fra andre memristorer ved også at være en diode. Det betyder, at modstanden kun kan ændres af strøm, der går i den ene retning gennem komponenten, som består af en halvledende nanotråd af titandioxid placeret mellem to metalelektroder.

Diodevirkningen opnås ved den proces, der kaldes elektroforming, som består i at påtrykke komponenten en spænding på 10 volt, der ændrer antallet af ladningsbærere ved interfacet til katoden.

Man ændrer modstanden i den færdige memristor ved trinvis ved at påtrykke en spænding på 7,5 volt. Modstanden øges ved en positiv spænding og mindskes ved en negativ spænding. Det hænger sammen med en fysisk ændring i nanotråden.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I modsætning til konventionel hukommelse vil en memristor gemme værdier som en modstand. Det sker ved, at komponenten kan huske den strømstyrke, der har gået gennem den ved at ændre den indre modstand.

Dvs. hvis opløsningen, denne modstand kan læses/skirves med, bliver god nok, så går vi mod at gemme analoge data?

  • 2
  • 0

Jeg har stor respekt for Jens Ramskov, men alligevel:
- du må forklare hvorfor decimallagring er bedre ?
(Og det er jo det artiklen handler om....).

Hastigheden i computere afhænger af mange ting - herunder overførselshastigheder af bits, bytes, flere-bytes (som engang hed ord eller dobbelt ord) - så det er ikke intuitivt klart at decimaler er bedre end 64-bit dobbelt ord.

Og behandling af data ? Igen, forskellige processorer og arkitekturer gør det forskelligt ......

Måske skal vi ned til basis ?

  • 2
  • 0

du må forklare hvorfor decimallagring er bedre ?

Jeg skrev: "Om dette vil være interessant i praktiske systemer, er stadig højst usikkert". Det var min egen kommentar, så vi er nok ikke helt uenige.

Men nu har forskerne lavet komponenten, og de mener, den er interessant. Det synes jeg, læserne på ing.dk skal vide. Og det er da tankevækkende, synes jeg, at man på samme plads nu kan lagre seks forskellige værdier - og senere måske ti - i stedet for kun to.

  • 7
  • 0

Usikkerheden om anvendelsesmulighederne til trods, er memristoren, det 4. grundelement, efter modstanden, kondensatoren og spolen, spændende ud fra et forskningsmæssigt perspektiv. Det svarer lidt til, at man i matematik opdager en 5. regningsart efter +/-/*/%.

Hvis memristoren kan øge datatætheden med en faktor x, betyder det alt andet lige, at mikrochips kan skrumpes med en faktor x, hvilket svarer til et "node shrink" hos en chipproducent - et slag mere for Moore's lov! Men så er det vel slut med flip-floppen, og de logiske og aritmetiske kredse skal vel også se helt anderledes ud. Det kan jeg ikke overskue. Men får man en ekstra "regningsart" til værktøjskassen, vil det vel være underligt om det ikke kaster noget nyt og spændende af sig - funktioner og den slags.

  • 2
  • 0

Skulle det være nyt?

Jeg er i besiddelse af en ramme core-storage fra en IBM 7074. Anno ca. 1958. Den har præcis 10.000 bits. Maskinen regnede skam decimalt.

  • 0
  • 3

Decimallagring er ikke bedre, der er gode årsager til at vi kun har bygget binære computere i de seneste tre årtier.

I computernes barndom var det meget normalt med computere i titalssystemet, med henblik på at deres primære anvendelser var administrative og IBMs mainframe arkitektur har bibeholdt denne detalje af kompabilitetshensyn.

En af de allerførste computere, "LEO-1" havde sågar en "variable-radix-ALU" for at kunne regne med de underlige gamle engelske mønter (240 pence = 20 shilling = 1 pund).

Men hvis de derimod nøjes med otte eller endnu bedre, kan komme op på 16 niveauer, giver det god mening, selvom det tælle-sekventielle skrivemønster langt fra er ideelt hastighedsmæssigt.

(Sammenlign med Multi-Level-Flash hvor der kan være 4 eller 8 niveauer, men som skrives i en og samme operation.

Men jeg er sikker på at PR medarbejderen er meget stolt af den "vinkel" han fik solgt historien med...

  • 1
  • 1

Kunne man øge antallet af tilstande til 26 - 28, så man kunne have lige så mange tilstande som bogstaver i et alfabet?
Ville dette have fordele?

  • 1
  • 0

Når vi benytter binært så opererer vi med 2 logiske niveauer.
Memristoren derimod opererer mere analogt, selvfølgelig kan man så opdele disse i 10 logiske niveauer, men der skal nok ikke meget til før der opstår unøjagtigheder og dermed regnefejl.
Det som jeg mangler for at kunne forstå det, er ækvivalenterne for AND og OR gates, alså computerens grundsten, hvordan skal de de ud med memristorer.

Ellers ender vi blot med et storage element som skal igennem en AD converter før det kan bruges. Og så bliver 8 tilstand måske det interessante.

  • 1
  • 0

Det som jeg mangler for at kunne forstå det, er ækvivalenterne for AND og OR gates, alså computerens grundsten, hvordan skal de de ud med memristorer.

Ellers ender vi blot med et storage element som skal igennem en AD converter før det kan bruges. Og så bliver 8 tilstand måske det interessante.

Jeg er ikke smart nok til at gennemskue om AND/OR problematikken er et problem, men hvis memristor teknologien er hurtig nok kunne man måske tænke sig anvendelser hvor matematiske udregninger snarere end logik er påkrævet?

Artiklen fik mig i alle fald til at tænke på denne, meget facinerende, synes jeg, artikelserie, der beskriver virkemåden for analoge målcomputere:
http://arstechnica.com/information-technol...

  • 0
  • 0

Jens Olsen.
Netop derfor spørger jeg upræcist - men forventer, at det vil være lettere at gå fra 10 til 28 end fra 10 til flere tusinde.
Spørgsmålet er derfor stadig: ER det muligt at gå til sidst i tyverne - og har der nogen interesse?

  • 1
  • 0

"Spørgsmålet er derfor stadig: ER det muligt at gå til sidst i tyverne - og har der nogen interesse?"

Interssen er ringe... alfabetet er jo ikke nok, der mangler 0...9. Og hvad med alle hjælpetegnene såsom ,.-?! osv.? Og hvad med andre sprog end dansk?

Bent.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten