Memristors ontgroeien het laboratorium

Teake Zuidema

Memristors zullen over drie jaar opduiken in de flash geheugens van camera’s en daarna in computers die niet meer hoeven te booten.

HP gaat met het Zuidkoreaanse Hynix Semiconductor, de op één na grootste fabrikant van geheugenchips, memristors in commerciële productie maken. De eerste massaal geproduceerde memristors – de veronderstelde missing link in de elektronica – zullen over drie jaar uit een fabriek van Hynix rollen. HP verwacht dat ze eerst gebruikt zullen worden voor flash memory cards. Later zijn ze ook te gebruiken voor de werkgeheugens van computers die niet meer gewist en geboot hoeven te worden.

 

In 1971 lanceerde Leon Chua, professor electrical engineering van de University of California te Berkeley, nieuwe ideeën over de non-lineaire relaties tussen veranderende voltages (of flux) en lading. Dat bracht hem tot de conclusie dat er naast de weerstand, de condensator en de inductor nog een fundamenteel bouwblok van de elektronica moest bestaan. Deze missing link was de memristor (of memory resistor), een weerstand met een geheugen die zijn waarden ook onthoud wanneer hij wordt uitgeschakeld.

 

Pas in 2006 slaagden medewerkers van HP geheugenexpert Stan Williams erin een prototype te bouwen van een memristor die aan en uit geschakeld kon worden. Deze memristor – een vijftig nm dikke film van titaniumdioxide tussen twee superdunne elektroden van titanium en platina – opereert op het atomaire niveau. Nullen en enen worden opgeslagen wanneer een elektron een atoom op de film van titaniumdioxide slechts een nanometer verschuift.

 

‘De memristors die we nu in het laboratorium hebben zijn al beter dan flash geheugens’, zegt Stan Williams. Volgens hem kunnen de memristors minstens honderd keer zo snel aan en uit gaan terwijl ze slechts een tiende deel van de energie gebruiken en bovendien veel langer meegaan dan de huidige Flash memory chips. Williams meent dat we met memristors straks mp3-spelers en iPods slechts eenmaal in hun leven op te hoeven laden. Bovendien is het dan mogelijk tientallen speelfilms op te slaan op een enkele chip.

 

Wetenschapsjournalist John Markoff van de New York Times schrijft dat het succes van memristors niet verzekerd is. Veel fabrikanten van halfgeleiders beschouwen de memristors meer als academisch speelgoed. IBM en Intel willen met een nieuwe phase-change memory (of PCM) de markt veroveren. PCM geheugens gebruiken warmte om een glasachtig materiaal heen en weer te schakelen van een amorfe naar een kristallijne fase.

 

Leon Chu, de ontdekker van de memristor, sprak er onlangs in IEEE Spectrum zijn verbazing over uit dat zijn vinding nog steeds niet voorkomt in de standaard lesboeken over elektronica.

Lees ook

Nieuws brief
* indicates required