惠普实验室重大突破 或颠覆计算机系统设计

  【天极网办公频道】惠普公司日前宣布，公司的中央研究机构惠普实验室取得重大研究突破。该研究成果有望改变计算机系统的设计方式，同时使计算机能够更好地处理当前的“信息爆炸”。

  惠普实验室研究人员发现，“忆阻器”具备远远超过人们所预知的强大功能。作为一种具有记忆功能的电阻，忆阻器属于电子工程领域的第四种基本电路元件。研究人员发现，除了可以将忆阻器当作存储设备，还可以用它进行逻辑运算。或许有一天，人们可以在存储数据的芯片上直接进行计算，而不必再通过专门的中央处理器。

  亮点：

  — 本周，《自然》杂志上的一篇论文详细介绍了关于忆阻器的最新研究成果，论文的作者是由R. Stanley Williams带领的惠普信息与量子系统实验室的六名研究人员。这些研发进展是继2008年惠普实验室团队首次证实忆阻器的存在之后实现的重大突破。

  — 惠普已经为使用忆阻器的存储芯片设计出发展架构，相信在未来几年内使用该元件的设备就将上市。

  — 此外，惠普研究人员还设计了一个全新的架构。在该架构内，可以将多层忆阻器内存叠加到单个芯片上。在未来五年内，有望使用此类芯片开发手持设备，届时将可以提供比现有容量高十倍的嵌入式内存，或者为超级计算机提供强大性能，支持快速完成像电影制作和基因研究之类的工作，这种速度将远远超过摩尔定律所认定的可能速度。

  — 最后，忆阻器处理器将取代电子阅读器智能显示屏内的硅晶体管，将来还可以在更大范围内取代硅晶体管。

  忆阻器芯片及其节能表现：

  — 忆阻器需要较少的能源即可运行，具有比闪存等现有的固态存储技术更快的速度，而且在相同的空间内可以存储至少两倍的数据。

  — 忆阻器几乎不受放射的影响，相比之下放射会严重影响晶体管技术，这种特性使忆阻器在实现某些体积更小但功能更强大的设备方面极具吸引力。

  — 由于忆阻器不会“忘记”存储的数据，因此用户可以向开关电灯一样开关计算机。

  相关评论：

  “凭借支持在存储数据的芯片上直接进行计算，而不必再通过专门的中央处理器，忆阻器设备将彻底改变传统的计算模式。因此，我们预计未来将可以制造出体积更小、更节能的计算系统，虽然按照摩尔定律我们已经无法进一步缩小晶体管的体积。”

  —— R. Stanley Williams，惠普高级研究员兼惠普信息与量子系统实验室主任

  “由于人类大脑由功能类似于忆阻器的结构组成，现在无疑是开启了类人脑计算的计算机商业化的新纪元，这将完全不同于以冯·诺依曼架构为基础的所有数字计算机。”

  —— 蔡少棠，加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系教授。在39年前发表的一篇学术论文中，蔡博士首次提出该理论，并将其命名为忆阻器。

  图片和视频资料：

  — 关于忆阻器的图片：

  //en.wikipedia.org/wiki/File:Memristor.jpg

  — IEEE《Spectrum》杂志“六分钟忆阻器指南”：Stan Williams关于忆阻器工作原理的讲座： //www.youtube.com/watch?v=rvA5r4LtVnc

  — “革命性电子产品的未来发展方向”：由The Next Step录制的关于发明忆阻器的视频：

  //www.youtube.com/watch?v=wZAHG3COYYA

  相关链接：

  — 惠普实验室网站上介绍忆阻器的文章：

  //www.hpl.hp.com/news/2010/apr-jun/memristor.html

  — 忆阻器常见问题解答：

  //www.hpl.hp.com/news/2008/apr-jun/memristor_faq.html

  — 忆阻器被《连线》杂志提名为“2008年十大科技突破”：

  //www.wired.com/gadgets/miscellaneous/news/2008/12/YE8_techbreaks?currentPage=all