27 November 2008

Onderzoeker Qiangfei Xia van HP Labs heeft een memristorgeheugen gecombineerd met CMos-logica op één chip. Dat vertelde zijn baas Stan Williams op het Memristor and Memristive Systems Symposium, dat 21 november werd gehouden bij de University of California, Berkeley. ’Xia fabriceerde met imprintlithografie een memristorrooster boven op een CMos-chip. Het resultaat is een geïntegreerd hybride 3D-circuit‘, aldus Williams.

HP presenteerde de memristor eerder dit jaar als het vierde passieve, tweepolige elektronische basiselement, dat weliswaar decennia geleden theoretisch was beschreven maar nooit in de praktijk was gerealiseerd. Het bestaat uit een laagje titaandioxide ingeklemd tussen een vierkant rooster van nanodraden om het geheel aan te sturen, de zogenaamde crossbar. Onder invloed van een stroompje gaan bewust geïntroduceerde zuurstofvacatures zich in het kristalrooster herverdelen. Daardoor verandert de weerstand als functie van de totale hoeveelheid stroom die in een richting heeft gelopen. De memristor onthoudt dus eigenlijk hoeveel stroom erdoorheen is gegaan.

HP_Crossbar
HP gebruikt een crossbar van kruisende nanodraden om de memristors van stroom te voorzien. Tussen de draden zit titaandioxide en dus op elk kruispunt zit een memristor.

De realisatie van een elektronisch concept dat lange tijd slechts op papier bestond, sprak blijkbaar tot de verbeelding. Vakmedia schreven kleurrijke stukken over de memristor. Zo haalde EE Times hem in evolutionair jargon binnen als de ’ontbrekende schakel‘. Dankzij beloftes van een superdicht geheugen en zelfs neurale netwerken die het menselijk brein zouden benaderen, haalde de memristor de lijst van Time Magazines beste uitvindingen van 2008.

Onder zoveel mediageweld konden tegenreacties niet uitblijven. Onder meer Solid State Technology en Bits&Chips kraakten kritische noten (zie Bits&Chips 10, 2008), wat ook weer reacties uitlokte (zie Bits&Chips 13, 2008). Feit is dat onder de noemer resistief Ram (RRam) al langer gewerkt wordt aan geheugens op basis van oxides. Het verschil zit vooral in het ’geheugeneffect‘ voor de stroom die is gepasseerd. Een memristor reageert analoog, wat wil zeggen dat de weerstand direct verandert als functie van de gepasseerde stroom. RRam is digitaal: de weerstand verandert abrupt zodra een drempelvoltage wordt overschreden. Voor onderzoeksleider FEOL-technologie Serge Biesemans van Imec is dat geen reden om memristorgeheugen en RRam als fundamenteel verschillend te bestempelen. ’Memristorgeheugen en RRam zijn in feite hetzelfde‘, zei hij bij de lancering van Imecs RRam-programma eerder dit jaar.

 advertorial 

The waves of Agile

Derk-Jan de Grood has created a rich source of knowledge for Agile coaches and leaders. With practical tips to create a learning organization that delivers quality solutions with business value. Order The waves of Agile here.

Sceptici zullen het 3D-hybride circuit van Williams dan ook binnenhalen als een poging van HP om zijn publiciteitsstunt voort te zetten. Anderen zullen met interesse vernemen van HP‘s pogingen een nieuw geheugenconcept te ontwikkelen. Consensus of de memristor de aandacht verdient die hij krijgt, ligt voorlopig niet in het verschiet. Mogelijke uitweg: zoom in op het raster van nanodraden, een essentieel maar onderbelicht concept waarmee HP breekt met conventionele adresseringsmethodes.