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可配置憶阻器：能否成為CPU終結(jié)者？

時(shí)間：2010-04-15 08:46:34

關(guān)鍵字： CPU 憶阻器 HP 內(nèi)存

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[導(dǎo)讀]惠普(HP)展示了一款能在邏輯運(yùn)作與內(nèi)存儲(chǔ)存之間動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的憶阻器(memristor)，其可配置架構(gòu)展現(xiàn)了HP號(hào)稱某天將可取代CPU器件的“狀態(tài)邏輯(stateful logic)”——也就是透過動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的電路來維持恒定內(nèi)存狀態(tài)，如此可

惠普(HP)展示了一款能在邏輯運(yùn)作與內(nèi)存儲(chǔ)存之間動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的憶阻器(memristor)，其可配置架構(gòu)展現(xiàn)了HP號(hào)稱某天將可取代CPU器件的“狀態(tài)邏輯(stateful logic)”——也就是透過動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的電路來維持恒定內(nèi)存狀態(tài)，如此可讓系統(tǒng)在隨時(shí)被斷電的情況下，不需回到開機(jī)程序去重新啟動(dòng)。

根據(jù)HP的說法，上述架構(gòu)讓憶阻器成為延續(xù)預(yù)測(cè)會(huì)在2020年終結(jié)的摩爾定律之候選技術(shù)。國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖(ITRS)正在呼吁建立電荷或電壓以外的、新的狀態(tài)參數(shù)，來取代位；而HP表示，其狀態(tài)邏輯電路的可變電阻，正能符合以上需求。

在展示中，HP的憶阻器件能使用狀態(tài)邏輯來執(zhí)行實(shí)質(zhì)蘊(yùn)含(material implication)──即一個(gè)能被互連以創(chuàng)造任一種邏輯運(yùn)作、類似于早期由NAND閘所組成的超級(jí)計(jì)算機(jī)的完全操作者?！皩?shí)質(zhì)蘊(yùn)含”這個(gè)概念，是哲學(xué)家Bertrand Russell在與Alfred Whitehead合著之邏輯領(lǐng)域重要經(jīng)典《數(shù)學(xué)原理(Principia Mathematica)》中所支持的，但直到現(xiàn)在仍被多數(shù)工程師所忽視。

HP以一個(gè)鏈接至作為數(shù)字開關(guān)的雙憶阻器件(低阻抗是開，高阻抗是關(guān))的正規(guī)電阻，實(shí)現(xiàn)了實(shí)質(zhì)蘊(yùn)含閘；而利用三個(gè)憶阻器，HP則實(shí)現(xiàn)了NAND閘并重建了早期超級(jí)計(jì)算機(jī)的構(gòu)想狀況。但HP表示，對(duì)憶阻器件來說實(shí)質(zhì)蘊(yùn)含還是優(yōu)于NAND，因?yàn)閷?shí)質(zhì)蘊(yùn)含閘能被打造為不是用做內(nèi)存、就是用做邏輯器件的架構(gòu)，讓一種器件具備可動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的功能。

憶阻器發(fā)明人、HP資深院士暨信息與量子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)Stan Williams表示，能在內(nèi)存與邏輯運(yùn)作之間動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的憶阻器，構(gòu)成了一種新的運(yùn)算典范：“能在同一顆芯片中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的地方執(zhí)行計(jì)算功能，而不是一顆特制的中央處理器件?！?

HP透露，該公司已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種允許多層憶阻狀態(tài)邏輯堆棧起來、好讓器件內(nèi)存密度增加十倍的架構(gòu)；該架構(gòu)也能在儲(chǔ)存數(shù)據(jù)方面支持重復(fù)性的邏輯運(yùn)作，例如電影播放等多媒體任務(wù)，或是基因演算等科學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用。

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