WW: Memristor

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Hewlett-Packard heeft een chip gemaakt waarop transistoren samenwerken met memristoren, een nieuw type elektronisch geheugen met potentieel revolutionaire toepassingen.

Wanneer een elektrische stroom in een zekere richting door een bepaald type materiaal stroomt, neemt de weerstand daarvan toe. Stroomt het de andere kant op, dan neemt de weerstand af. Als de spanning eraf gehaald wordt, onthoudt het materiaal de laatst aangenomen weerstand. Deze eigenschap heet memristance en is normaalgesproken een verwaarloosbaar effect. Maar naarmate de componenten op een chip kleiner worden, is het effect relatief groter en neemt de relevantie van memristance toe.

Het is ook denkbaar om componenten speciaal te ontwerpen voor memristance. Dergelijke memristoren bleken uiterst moeilijk te maken. Het concept werd al in 1971 bedacht, maar pas dit voorjaar slaagde HP erin een zuivere memristor te maken. Eerder deze maand presenteerde het bedrijf voor het eerst een chip waarin memristoren verwerkt zijn, een zogeheten field programmable array (fpga). Dit zijn relatief eenvoudige chips die zich laten instellen als een schakelbord.

De meest voor de hand liggende toepassing voor memristoren is als geheugen-schakeling. Elektronische geheugens zijn nu ofwel heel snel met een voortdurend energieverbruik (ram) ofwel langzaam maar duurzaam (flash). De memristor is snel en onthoudt zijn stand zonder energie. Dat zou bijvoorbeeld betekenen dat je computers gewoon aan en uit kunt zetten, zonder lange opstart- en afsluitprocedures. HP denkt dat de eerste apparaten met memristorgeheugen volgend jaar al op de markt kunnen zijn.

De memristor kan bovendien het zestig jaar oude computermodel op de schop nemen waarin processor en geheugen gescheiden zijn. Het voortdurende heen en weer schuiven van data tussen beide is een van de belangrijkste bottlenecks voor efficiënt rekenen. Futuristisch aangelegde onderzoekers speculeren bovendien over toepassingen in de kunstmatige intelligentie, omdat de werking van memristoren grote gelijkenissen vertoont met die van synapsen die in de hersenen de geheugenfunctie voor hun rekening nemen.