华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

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相关资料显示,华为早在2015年、2018年就已两度申请忆阻器相关专利,并于近两年公开了两份专利的相关信息。业内人士猜测,华为有意的在忆阻器芯片领域布局,或成为下一步开拓市场的又一重要“杀手锏”。

华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

华为2015年的忆阻器相关专利申请


华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

华为2018年的忆阻器相关专利申请

什么是忆阻器?

忆阻器其全称为记忆电阻器,是表示磁通与电荷关系的电路器件。从字面忆阻二字可知,其具有电阻的量纲,但不同之处在于忆阻的阻值是由流经它的电荷决定的。因此,通过测定忆阻的阻值,便可知道流经它的电荷量,从而有记忆电荷的作用。1971年 ,时任美国加州伯克利分校教授的华裔科学家蔡少棠指出,自然界中除去我们已认知的电阻、电容和电感之外,应该还存在一种电路元件,它可表示磁通与电荷的关系,即忆阻器。

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四种基本元器件的关系图


华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

伯克利分校华裔科学家蔡少棠


忆阻器有一个直接的效果,就是它的电阻会随通过其自身的电流量的变化而变化,期间即使电流停止,它的电阻仍然会保持上一时刻的值,直到接收到反向电流阻值才会被“推”回去。简单来说,忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻。通过控制电流的变化可改变其阻值,假如把高阻值定义为1,低阻值定义为0,那么这种电阻就可以实现存储数据的功能。

举一个形象化的例子,以常见的水管来比喻,电流好比流过的水量,电阻好比水管的粗细。当水从一个方向流过去,水管会随着水流量而越来越粗,这时如果把水流关掉的话,水管的粗细会维持不变;反之当水从相反方向流动时,水管就会越来越细。因为这样的组件会“记住”之前的电流量,因此被称为忆阻器。

华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

水管水流与忆阻器类比

因其具备尺寸小、能耗低的特性,所以忆阻器能很好地储存和处理信息。一个忆阻器的工作量,相当于一枚CPU芯片中十几个晶体管共同产生的效用。如此优异的性能,已经展现出其广泛的应用前景。这种基础元器件一旦问世,将从根本上颠覆现有的硅芯片产业。

华为新布局:忆阻器芯片领域,潜在“大杀器”

芯片领域又一次革新


纵观历史,忆阻器的发展历程是一个漫长而曲折的过程,是无数国内外科学家不懈奋斗的历程。不过,就目前研发的进度来看,短期内想应用普及还不太现实,忆阻器的实际应用还有许多技术问题有待研究解决。不过近乎所有业内人士及学者均认为,这正是一个历史机遇,我国研究者应有所作为。期待电子芯片行业的又一次技术革新,也期待华为给我们更多惊喜。


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