КОГДА?
До некоторого времени мемристоры существовали лишь в виде математических моделей или в виде их функциональных имитаций (например, на операционных усилителях) и никакого практического значения не имели. Начиная еще с середины 1980-х, многие исследователи предлагали различные способы построения структур, подобных мемристорам, но всегда что-то мешало воплотить эти предложения в жизнь.
Значение работы коллектива из HP во главе со Стэнли Вильямсом в том, что они реализовали некую структуру, воспроизводящую мемристор на функциональном уровне (никаких магнитных потоков там, конечно, нет). Эта структура на основе тонкой (5 нм) двухслойной пленки двуокиси титана, вполне пригодная для интеграции в привычные кремниевые микросхемы, позволяет их упростить и уменьшить их размеры. В феврале исследователи из HP объявили о построении реальной схемы, объединяющей в себе транзисторы и мемристорные ячейки, которая может функционировать в режимах логического элемента, запоминающего устройства и коммутатора сигналов.
Разумеется, не следует ждать появления мемристорной памяти и логики уже завтра. Есть технологические проблемы, есть до мелочей отработанные традиционные технологические процессы. Да и производители обычных компьютерных компонентов не станут ждать, пока новая технология заработает и лишит их прибылей, а будут и дальше совершенствовать свою продукцию. HP ожидает, что при благоприятных обстоятельствах flash-память начнет вытесняться мемристорной к 2012 году, где-нибудь к 2016-му настанет черед ОЗУ и жестких дисков, а может быть, в 2020-х появятся полностью мемристорные компьютеры. Но выдержит ли вообще этот очередной «журавль в небе» проверку временем — мы сейчас можем лишь гадать. ¦
1 В дорогой и громоздкой SRAM, основанной на триггерных ячейках, этого делать не требуется, но информация все равно пропадет при выключении питания
СТЭНЛИ ВИЛЬЯМС И ЕГО МЕМРИСТОРЫ
Память на мемристорах уже получила название RRAM (Resistive RAM), и HP Labs планирует представить прототип готовой микросхемы в нынешнем году. Быстродействие мемристоров ожидается на уровне 50 не, а значит, есть надежда, что удастся отказаться от нынешней иерархической структуры компьютерной памяти. В настоящее время эта структура представляет собой пирамиду, на вершине которой находится сверхбыстрый кэш на ячейках SRAM малого объема, а в основании — жесткий диск большой емкости. Скоростная память на мемристорах в принципе может позволить как бы расширить процессорный кэш до нескольких терабайт с сохранением содержимого независимо от наличия питания.
Впрочем, идеи Стэнли Вильямса выходят далеко за рамки новых принципов производства памяти. Возглавляющий Лабораторию информационных и квантовых систем HP, Вильяме считается одним из ведущих американских ученых в области электроники. В 1978 году он получил докторскую степень в Калифорнийском университете (Беркли) по специальности физическая химия, затем работал в знаменитых Лабораториях Белла (AT amp;T Bell Labs) и в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Занимается ученый в основном приложениями физики и химии твердого тела к наноструктурам.
Так вот, Вильяме предлагает на основе мемристоров создать принципиально иную разновидность логических элементов: двухвыводные ячейки, которые могут менять структуру в реальном времени (он даже придумал название: вентиль IMP, от implement, «осуществлять»). Представьте себе компьютер, который не исполняет логические команды на неизменных электрических схемах, а, наоборот, перестраивает схемы для выполнения необходимых функций. Специалисты Hewlett-Packard уже проводят экспери-
менты с гибридной схемой, построенной из обычных КМОП-транзисторов и мемристоров, которая функционирует в режимах логического элемента, запоминающего устройства и коммутатора сигналов.
А некто Блейз Моуттет (Blaise Mouttet) в статье на сайте гугловской онлайн-энциклопедии Knol (knol.google.com/k/blaise-mouttet/programmable-electronics-using) приводит ряд интереснейших приложений мемристоров к аналоговым или к аналогово-цифровым операциям: начиная от простого операционного усилителя с программируемым коэффициентом усиления и заканчивая многоразрядными АЦП и ЦАП в составе сигнальных процессоров. Вот такое будущее нас ожидает — если, конечно, «повар нам не врет» и технологи успешно справятся с разработкой приемов массового производства мемристорных структур. Не раз уже бывало, что жизнь вдребезги расколачивала самые радужные мечты. ¦
патентное бюро
ведущий рубрики Сергей Леонов
МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ ВИРУСОВ В СЕТЕВОЙ СРЕДЕ
IBM
Среди нынешних вирусов и троянов есть, разумеется, весьма извращенные экземпляры, генерирующие неповторяющиеся названия для создаваемых файлов и ключей реестра, однако большинство вредоносных программ действуют все же по заложенному программистом шаблону. Этим обстоятельством и предлагает воспользоваться компания, тем более что в сетевой среде нетрудно наладить мониторинг и сравнение действий, выполняемых на множестве компьютеров. На рабочих станциях предполагается установить монитор, наблюдающий за записью файлов и элементов реестра и передающий эту информацию серверу. Серверу не составит труда проверить, выполнялось ли подобное действие на какой-нибудь рабочей станции ранее, и было ли оно квалифицировано пользователем как опасное или безопасное. Если действие
серверу неизвестно, он не препятствует его выполнению, но «ставит галочку» и при некотором количестве аналогичных действий на этом или других компьютерах в сети поднимает тревогу.
УСКОРИТЕЛЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
ИНДИЯ
Индийские программисты, пожалуй, являются признанными лидерами по объему написанного кода. При этом большинство из них так хорошо освоили средства разработки и языки программирования, что не утруждают себя созданием библиотек процедур — им проще любую функцию каждый раз писать заново. Однако они сами же и усмотрели здесь резерв для повышения производительности: если заставить коллег создавать описание хотя бы для процедур ввода/вывода и обработки ошибок, а процедуры собирать в централизованное хранилище, то в
дальнейшем можно будет на основе этих же данных предлагать другим «творцам» готовые шаблоны и даже целые куски программного кода. Авторы надеются, что это позволит кодировщикам сосредоточиться на логике программы, а не на переписывании в сотый раз одних и тех же функций.
МЕТОД ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ КАНАЛОВ
TEXAS INSTRUMENTS
Мобильное цифровое телевещание, уже существующее в развитых странах, имеет пока немало проблем, обусловленных технологическими причинами. В частности, не так-то просто переключать каналы при просмотре телепрограмм на портативном устройстве: во-первых, из органов управления обычно есть только джойстик, позволяющий перескочить лишь каналом выше/ниже; а во-вторых, процесс приема полной картинки недостаточно скор — применяемые алгоритмы кодирования передают полные кадры весьма редко, а в остальное время транслируются лишь изменения, и декодер не может мгновенно отобразить на экране картинку. Компания предлагает ускорить
