阻器
- 一種基于權(quán)值縮減克服IR－Drop 的憶阻器陣列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法
大。 新型器件憶阻器（memristor）為實(shí)現(xiàn)矩陣乘法提供了一種更高效的方式［1］，能夠以O(shè)（1） 的時(shí)間復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)矩陣乘法。 并且與傳統(tǒng)的CMOS ASIC 和GPU 解決方案相比，憶阻器陣列可以將能效提高100 倍以上［2-3］。 憶阻器陣列實(shí)現(xiàn)矩陣乘法的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。圖1 利用憶阻器陣列實(shí)現(xiàn)矩陣乘法Fig． 1 The implementation of matrix multiplication using memristor－based c
智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用 2023年3期2023-04-19
- 基于雙曲函數(shù)的通用型荷控憶阻器電路等效模型分析
并且將其命名為憶阻器。2008年，惠普(Hewlett Packard, HP)實(shí)驗(yàn)室[2]將電阻開(kāi)關(guān)元件與記憶電阻理論聯(lián)系起來(lái)，首次制作出憶阻器物理實(shí)體，掀起了憶阻器研究的熱潮。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種材料制成的憶阻器被相繼發(fā)現(xiàn)[3–5]。如文獻(xiàn)[3]和[4]中提到的Standford-PKU模型，該模型在HfO2和HfOx / TiOx雙層器件材料中得到了驗(yàn)證。為了進(jìn)一步拓展憶阻器的應(yīng)用，提出了一種TEAM(threshold adaptive)憶阻器模型
電子與信息學(xué)報(bào) 2023年2期2023-03-01
- 負(fù)阻態(tài)憶阻Hopfield 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)
的重要內(nèi)容，而憶阻器具有集成度高、可模擬突觸可塑性、非易失性等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有潛力的神經(jīng)形態(tài)器件[4]，并且其良好的非線性是研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)的重要條件。1971 年，文獻(xiàn)[5-6]發(fā)現(xiàn)了第4 種基本元件，即憶阻器，其阻值可變且保持記憶功能。2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室研制出首個(gè)憶阻器件[7]，后續(xù)產(chǎn)生了大量關(guān)于憶阻器的研究成果[8-10]。雖然惠普憶阻器模型作為使用最廣泛的憶阻模型之一[11-12]，但推導(dǎo)一個(gè)完全表征惠普憶阻器的數(shù)學(xué)模型是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性
電子科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2023年1期2023-02-15
- 面向神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的憶阻邏輯電路綜述與展望①
輯電路以及基于憶阻器實(shí)現(xiàn)的邏輯電路． 基于傳統(tǒng)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor， CMOS)[14]技術(shù)和集成芯片構(gòu)建的邏輯電路在連續(xù)擴(kuò)展、 電路面積、 功率消耗等方面面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[15-17]． 具有納米尺寸、 電阻可變且非易失、 耗能低等特性的憶阻器， 為構(gòu)建邏輯電路提供了新的思路． 憶阻器[18]這一新型電路元器件的概念于1971年由蔡少棠教授首次提出， 該
- 一種鏡像電流源荷控憶阻器及其Lorenz 混沌電路研究
對(duì)稱性給出一種憶阻器，由于憶阻器具有非線性與記憶等特性，使得憶阻器在混沌系統(tǒng)[6～10]、阻變存儲(chǔ)器[5～6]、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列[14,11]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[12]、保密通信[11]、電力電子[13,14]、圖像處理[11,12]和音頻信號(hào)[16]等方面有廣泛使用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了多種具有不同結(jié)構(gòu)的含有憶阻器的混沌電路[3～6,15-17]。LOChua等給出一種分段磁控憶阻器（Magnet-Controlled Memristor,MCM）替
電子制作 2022年22期2023-01-11
- 基于稀疏化訓(xùn)練和聚類降低IR-Drop 影響的方法
增大。新型器件憶阻器為實(shí)現(xiàn)矩陣乘法提供了一種更高效的方式［3］，能夠以O(shè)（1）的時(shí)間復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)矩陣乘法，且具有極低的能耗［4］。基于憶阻器［5-7］構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)［8］可以加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算，加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理速度。通過(guò)憶阻器陣列［9］加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，首先需要在軟件上訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到權(quán)值矩陣，然后通過(guò)施加電壓改變憶阻器的阻值將權(quán)值矩陣映射為憶阻器電導(dǎo)矩陣。但由于IR-Drop 的存在，在運(yùn)算的過(guò)程中，實(shí)際施加在憶阻器上的電壓和預(yù)期的電壓不同
智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用 2022年11期2022-12-11
- 多鐵性納米憶阻器的研究現(xiàn)狀和展望
關(guān)鍵因素。一、憶阻器的基本原理憶阻器(Memristor)作為一種新型非易失性器件，由于具有信息存儲(chǔ)和邏輯運(yùn)算功能，非常適合做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的人工電子突觸，具有給微電子領(lǐng)域帶來(lái)強(qiáng)大變革的能力，受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注[1]。它的概念最早是1971年華裔的科學(xué)家蔡少棠提出[2]，他在研究電荷(Q)、電流(I)、電壓(V)和磁通量(φ)之間的關(guān)系時(shí)推斷，在電阻、電容和電感器之外應(yīng)該還有一種組件，代表著電荷與磁通量之間的關(guān)系(如圖1所示)。這種組件的電阻會(huì)隨著
科技風(fēng) 2022年31期2022-11-23
- 憶阻器輻照效應(yīng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
400044）憶阻器即記憶電阻器（Memristor），是表示磁通與電荷關(guān)系的電路器件。憶阻器最早由蔡少棠［1］于1971年提出，但直到2008年才由惠普公司Strukov首次制備出基于TiO2的阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器（Resistive Random Access Memory，RRAM），并率先將RRAM與憶阻器聯(lián)系在一起［2］，由此拉開(kāi)了憶阻器研究的序幕。此后，基于金屬氧化物［3］、鈣鈦礦［4］、非氧化物半導(dǎo)體［5］等不同材料的憶阻器也迅速被研制出來(lái)。憶阻器
核技術(shù) 2022年11期2022-11-19
- 混合型CMOS-憶阻異或邏輯單元設(shè)計(jì)及其應(yīng)用
棠教授首次提出憶阻器的概念，是繼電阻、電容和電感之后的第4種基本電路元件[1]。1976年，蔡少棠教授進(jìn)一步分析了憶阻器的基本特征，提出憶阻系統(tǒng)[2]。憶阻器概念自提出后，相關(guān)研究?jī)H停留在理論層面。2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室對(duì)憶阻器進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)，證實(shí)了憶阻器的存在[3]。隨后，憶阻器在非易失性存儲(chǔ)器[4-5]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[6-8]、混沌系統(tǒng)[9]和數(shù)字邏輯電路[10-11]等領(lǐng)域取得了重大成果。目前，憶阻器和CMOS晶體管構(gòu)成的混合型電路是數(shù)字邏輯電路研究的
- 基于電壓閾值憶阻器SPICE模型的加法器電路設(shè)計(jì)
01）0 引言憶阻器被認(rèn)為是打破集成電路限制的潛在器件之一［1］，而憶阻器的生產(chǎn)成本很高，目前尚未商用，實(shí)驗(yàn)室制備更是難上加難，所以設(shè)計(jì)SPICE 憶阻器模型以供實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究顯得尤為重要。加法器是組成計(jì)算機(jī)的基本元件［2］，基于憶阻器的加法器的設(shè)計(jì)具有實(shí)際的應(yīng)用意義。1971 年，Chua［3］根據(jù)電路對(duì)稱理論預(yù)測(cè)并證明了憶阻器的存在。2008 年，HP 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一種由Pt／Ti／TiO2／Pt 組成的憶阻器物理模型并制備出了第1 種物理憶阻器器件［
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2022年5期2022-09-01
- 基于MOS管的憶阻器電路仿真器設(shè)計(jì)
種基本電路元件憶阻器[1]。當(dāng)時(shí)沒(méi)有實(shí)際的憶阻器件，僅是理論推導(dǎo)，因此并未引起關(guān)注。直至2008年，HP實(shí)驗(yàn)室在研究基于TiO2的納米雙端電阻開(kāi)關(guān)器件時(shí)發(fā)現(xiàn)TiOx氧化物材料具有類似于憶阻器的阻值記憶特性[2]，從而驗(yàn)證了這一猜想。隨后，不同的金屬氧化物納米器件如TaOx和HfOx被證實(shí)具有憶阻特性[3-4]。作為一種具有記憶能力的納米元件，憶阻器在存儲(chǔ)器、邏輯電路、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬電路、混沌電路等研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力[5-8]。迄今為止，納米尺
- 限阻器施工技術(shù)在中老鐵路項(xiàng)目沙嫩山二號(hào)隧道中的應(yīng)用
換拱，提出采用限阻器施工技術(shù)解決侵限換拱問(wèn)題，為其他軟巖大變形隧道開(kāi)挖支護(hù)施工提供新思路。1 工程概況1.1 工程概況沙嫩山二號(hào)隧道進(jìn)口里程為DK209+505、出口里程為DK211+595，隧道全長(zhǎng)2090m。為單線鐵路隧道，設(shè)計(jì)行車速度160km/h。隧道為上坡，縱坡為5.5‰和1‰。DK209+230.747～DK209+645.362 段位于R=9000m 的曲線 上 ，DK210+653.997 ～DK210+958.036 段 位 于R=110
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年15期2022-05-18
- 憶阻器類腦神經(jīng)突觸的研究進(jìn)展
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相悖。憶阻器是一種新型電子器件，被認(rèn)為是繼電阻、電容、電感后的第四種電子元件，相關(guān)理論由蔡少棠于1971年首次提出[8]，并于2008年由惠普公司首次成功制備[9]。由于憶阻器具有可高密度集成、低功耗且高速開(kāi)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，可以與傳統(tǒng)的CMOS工藝兼容，已被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、邏輯運(yùn)算等領(lǐng)域。同時(shí)因?yàn)閼?span id="syggg00" class="hl">阻器具有精確可調(diào)的電導(dǎo)，被認(rèn)為是模擬神經(jīng)突觸的最佳選擇。本文在比較憶阻器和神經(jīng)突觸相似性的基礎(chǔ)上，就近些年基于憶阻器在類腦神經(jīng)突觸應(yīng)用方面的研究進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)
- 基于變?nèi)荻O管的憶阻PID 自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
518060)憶阻器這一概念于1971 年由蔡少棠教授在原有電路理論的基礎(chǔ)上首次提出[1],其物理器件則在2008 年由惠普實(shí)驗(yàn)室首次發(fā)現(xiàn)[2-3]。憶阻器是一種新型的二端電子器件,其阻值依賴于電荷量和磁通量。由于憶阻器具有天然的阻值記憶能力,它的I-V特性曲線是一種收縮的磁滯回線[4]。憶阻器具有非易失性和納米級(jí)尺寸的特點(diǎn),在智能控制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用中展現(xiàn)出極大的發(fā)展?jié)摿?。PID 控制器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。它主要通過(guò)在調(diào)整比例系數(shù)kp、積
電子元件與材料 2022年1期2022-02-14
- 憶阻器阻變機(jī)制及其材料研究進(jìn)展*
02)1 引言憶阻器作為一種新興的非線性電子元件(區(qū)別于電阻、電容和電感)，具有非易失特性，其內(nèi)部狀態(tài)取決于曾經(jīng)流過(guò)的電荷量，即在電源突然關(guān)閉后，仍然能夠保持原有狀態(tài)不變[1]。早在1971年蔡少棠教授就根據(jù)電流I、電壓V、電荷Q和磁通φ之間的關(guān)系，利用數(shù)學(xué)邏輯推理，成功預(yù)測(cè)出了憶阻器的存在[2]，在之后的許多年里，具有阻變現(xiàn)象的器件經(jīng)常被研究，但并沒(méi)有研究人員建立其與憶阻器之間的內(nèi)在聯(lián)系。直到2008年惠普實(shí)驗(yàn)室成功制備了基于氧化鈦薄膜的阻變器件，并首次
計(jì)算機(jī)工程與科學(xué) 2022年1期2022-01-24
- 一種憶阻橋人工神經(jīng)元感知器電路設(shè)計(jì)
08）0 引言憶阻器作為非線性電路元件，具有非易失性和記憶能力，特定的外部條件可使其阻值隨兩端電壓或流過(guò)電流改變，掉電后保持阻值不變，這種特性與神經(jīng)突觸存儲(chǔ)特性相似。當(dāng)前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法多在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，難以突破“馮·諾伊曼體系瓶頸。憶阻器能夠統(tǒng)一計(jì)算和存儲(chǔ)，作為突觸將有望大大提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)高并發(fā)，高容錯(cuò)，低功耗的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。2008年，HP惠普實(shí)驗(yàn)室提出了三層薄膜憶阻器實(shí)物模型，證實(shí)了憶阻器的存在，使得憶阻器在阻變式存儲(chǔ)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非
電子測(cè)試 2021年21期2022-01-22
- 基于雙憶阻混沌電路的分析及應(yīng)用
266590)憶阻器概念于1971年由Chua[1]提出，首次將電荷與磁通關(guān)系聯(lián)系起來(lái)。2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室工作人員使用納米技術(shù)基于摻雜的TiO2薄膜成功研制了具有憶阻器特性的實(shí)物器件，首次將真實(shí)器件與憶阻器概念聯(lián)系起來(lái)[2]。憶阻器是除電阻、電容和電感以外的第四種基本電路元件。文獻(xiàn)[3]提出憶阻器是一個(gè)具有二端口網(wǎng)絡(luò)的器件，憶阻器阻值的大小不只與加在其兩端的電壓極性、大小及加在其兩端電壓的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，并且與加在它兩端電壓歷史值有關(guān)，即使斷電，憶阻
- 局部有源憶阻器電路及其在HR耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
00)1 引言憶阻器被認(rèn)為是繼電阻、電容和電感之后的第4種基本電路元件，它表征了電荷與磁通之間的本構(gòu)關(guān)系，具有納米尺寸、非線性、低功耗和非易失性等特點(diǎn)。1971年，美國(guó)華裔科學(xué)家Chua教授[1]從數(shù)學(xué)對(duì)稱性出發(fā)提出憶阻器理論并預(yù)測(cè)了它的存在性，2008年美國(guó)惠普實(shí)驗(yàn)室首次發(fā)現(xiàn)單個(gè)納米級(jí)TiO2憶阻器件[2]。此后，許多不同的器件被確定為憶阻器，并提出了不同的應(yīng)用，特別是憶阻器用于模擬生物突觸[3-5]。局部有源被認(rèn)為是復(fù)雜性的起源，與生物神經(jīng)突觸具有密切
電子與信息學(xué)報(bào) 2021年11期2021-12-02
- 基于光電憶阻器的新型加法器電路設(shè)計(jì)與仿真印技
兩端電路元件-憶阻器[1]。1976年，LEON O. CHUA和SUNG MO KANG將憶阻器概念推廣，稱其為憶阻型非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)[2]。2008年，Hewlett- packar（HP）實(shí)驗(yàn)室 Dmitri B. Strukov等人證實(shí)了憶阻器的存在，驗(yàn)證了Chua教授的推論，成功制備出實(shí)際物理器件[3]。2008年，Strukov D B.等介紹了憶阻器和憶阻系統(tǒng)在模型分析、仿真記憶行為以及基本電路和器件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[4]。2010年惠普公司提出
新一代信息技術(shù) 2021年13期2021-11-13
- Al2O3憶阻器中氧空位對(duì)阻值轉(zhuǎn)換性能的影響研究
實(shí)現(xiàn)阻值轉(zhuǎn)換的憶阻器引起了研究者廣泛的興趣，在存儲(chǔ)器件及仿神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算等方面有著重要的應(yīng)用[1-4]。早在1961年Hickmott就研究報(bào)導(dǎo)了SiOx、Al2O3、Ta2O5、ZrO2以及TiO2五種氧化物薄膜中的阻值轉(zhuǎn)換現(xiàn)象[5]，之后更多材料也被證明存在類似的阻值轉(zhuǎn)換效應(yīng)[6-8]。隨著對(duì)于非Si材料存儲(chǔ)器件研究的興起，關(guān)于這類材料在存儲(chǔ)器件的應(yīng)用重新引起了人們的興趣。2008年，Strukovd等人把普遍存在的電阻轉(zhuǎn)變現(xiàn)象與蔡少棠1971年理論上提
南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（理科版） 2021年3期2021-10-13
- 一種適用于大規(guī)模憶阻網(wǎng)絡(luò)的憶阻器單元解析建模策略*
網(wǎng)絡(luò)是一種基于憶阻器單元的大規(guī)模非線性電路, 在下一代人工智能、生物電子、高性能存儲(chǔ)器等新興研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用.描述憶阻器單元物理和電學(xué)特性的模型對(duì)憶阻網(wǎng)絡(luò)的性能仿真具有顯著影響.然而, 現(xiàn)有模型主要為非解析模型, 應(yīng)用于憶阻網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)可能存在收斂性問(wèn)題.因此, 提出了一種基于同倫分析法(homotopy analysis method, HAM)的憶阻器單元解析建模策略, 該策略具有解析性和收斂性優(yōu)化的特點(diǎn), 可提高憶阻器單元和相應(yīng)憶阻網(wǎng)絡(luò)的收斂性.
物理學(xué)報(bào) 2021年17期2021-09-17
- 基于憶阻器的多路復(fù)用器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程．憶阻器[1]作為一種新型無(wú)源器件,由于其功耗低、集成度高和非易失性等特點(diǎn)而備受關(guān)注．憶阻器的阻值具有“開(kāi)關(guān)效應(yīng)”,故能用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),如作為突觸權(quán)因子以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值,并且不會(huì)因?yàn)閿嚯姸鴣G失數(shù)據(jù)[2]．目前,閾值電流模型(threshold adaptive memristor,TEAM)[3]、閾值電壓模型(voltage threshold adaptive memristor,VTEAM)[4]及價(jià)離子變化模型(valence cha
- 一種新型三階磁控憶阻器模型及其濾波器研究
在理論上預(yù)言了憶阻器(memristor)的存在。1976年，文獻(xiàn)[2]將憶阻器的概念擴(kuò)展至憶阻系統(tǒng)(memristive systems)。2008年，文獻(xiàn)[3]首次發(fā)現(xiàn)了納米憶阻器件。由此證明了憶阻器的存在，并掀起了憶阻器研究的熱潮。憶阻器在非易失性存儲(chǔ)器[4]、邏輯門(mén)運(yùn)算[5]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[6]、生物學(xué)[7]、憶阻混沌電路及動(dòng)力學(xué)研究[8-10]等多個(gè)領(lǐng)域具有豐富的應(yīng)用前景。憶阻器描述的是電荷q與磁通量φ 之間的關(guān)系[1]，若磁通量 φ是電荷q的單
電子科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年3期2021-06-19
- 三次非線性憶阻器的雙端口建模與特性分析
度,首先提出了憶阻器的存在[1],全稱記憶電阻器(Memristor)。傳統(tǒng)電阻是線性無(wú)源二端口元件,而憶阻器體現(xiàn)的是磁通量與電荷之間的關(guān)系,其阻值隨兩端輸入的電流或電壓而變化,而且在斷電情況下能保持以往的值不變,只有輸入反向電流時(shí)才會(huì)被推回。因此,憶阻器是具有非易失性的非線性無(wú)源二端口電路元件。但由于當(dāng)時(shí)僅從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)得到的憶阻器,缺少實(shí)驗(yàn)支撐,因此憶阻器提出后的30 多年,并沒(méi)有引起研究者的足夠重視。直到2008 年5 月,在《Nature》 雜志上發(fā)
電子元件與材料 2021年4期2021-04-28
- 基于異構(gòu)憶阻器的1T2M多值存儲(chǔ)交叉陣列設(shè)計(jì)
儲(chǔ)要求[1]。憶阻器于1971年由蔡少棠教授提出，直到2008年HP實(shí)驗(yàn)室才發(fā)現(xiàn)了首個(gè)納米級(jí)憶阻器器件，憶阻器具有尺寸小、讀寫(xiě)速度快、功耗低和易于與CMOS技術(shù)兼容等特性，一經(jīng)誕生就引起廣泛關(guān)注，圍繞憶阻器的研究從器件實(shí)現(xiàn)[2—4]、憶阻器電路模型[5]和憶阻器數(shù)學(xué)模型[6]等多方面展開(kāi)，另外憶阻器在邏輯電路[7—10]、混沌電路[11—14]、神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)[15—17]等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[18]，特別在存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)中，憶阻器的小尺寸和非易失性，使其成為最
電子與信息學(xué)報(bào) 2021年6期2021-04-11
- 基于氧化銦錫電極的透明憶阻器件工作機(jī)制研究進(jìn)展
7)0 引 言憶阻器(memristor)，又稱阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器(resistive random access memory，RRAM)，可以記憶因流經(jīng)器件的電荷變化而發(fā)生電阻轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，由華裔科學(xué)家蔡少棠1971年從理論上預(yù)測(cè)其存在[1]。2008年惠普公司首次開(kāi)發(fā)出能工作的固態(tài)憶阻器[2]，該研究被美國(guó)《時(shí)代》周刊評(píng)為年度50項(xiàng)最佳發(fā)明之一。作為一種新型納米尺度的元器件，憶阻器具有非易失性、能耗低、速度快、集成度高、多阻態(tài)等特點(diǎn)，成為最具應(yīng)用前景的下一
無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào) 2021年4期2021-04-10
- TiO2 型憶阻器仿真器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
8）0 引 言憶阻器又稱記憶電阻器，是Chua［1］在1971 年根據(jù)電路對(duì)稱性提出的第4 種無(wú)源基本電路元件，在非易失性存儲(chǔ)器、數(shù)字邏輯電路、非線性電路、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方向有著巨大的應(yīng)用潛能［2-9］。受工藝制造水平的限制，近40 年來(lái)憶阻器始終處于理論研究階段［10］。TiO2型實(shí)際憶阻器于2008 年制備成功［11］，目前尚未出現(xiàn)大規(guī)模商用的單個(gè)憶阻器元件。在現(xiàn)有的憶阻器電路研究和設(shè)計(jì)中，通常采用對(duì)憶阻器特性進(jìn)行模擬仿真的方法［12-14］。設(shè)計(jì)一個(gè)
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2020年9期2020-10-30
- 二值型憶阻器及其在可編程增益放大電路中的應(yīng)用
310018）憶阻器（memristor），是一種具有記憶功能的非線性電阻器件，是描述電荷與磁通之間關(guān)系的一種電路元件[1]。憶阻器的阻值與其狀態(tài)值（流經(jīng)的電流或兩端的電壓）有關(guān)，因此具有記憶特性。2008年，HP實(shí)驗(yàn)室首次采用納米尺度無(wú)源器件（由2個(gè)鉑金屬極和TiOx金屬氧化物薄膜材料組成）完成了憶阻器的物理實(shí)現(xiàn)[2]。憶阻器因其具有納米級(jí)尺度、阻態(tài)轉(zhuǎn)變特性，可應(yīng)用于非易失性存儲(chǔ)器、數(shù)字邏輯電路、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬電路等領(lǐng)域[3-10]。而模擬電路中的可
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2020年7期2020-09-29
- 美國(guó)麻省理工學(xué)院在單個(gè)芯片上布置數(shù)十萬(wàn)個(gè)人工突觸
內(nèi)布置數(shù)十萬(wàn)個(gè)憶阻器構(gòu)成的人工突觸。這種全新的設(shè)計(jì)借鑒了冶金技術(shù)的原理，使用銀、銅和硅合金制造憶阻器。當(dāng)芯片在處理視覺(jué)任務(wù)時(shí)，可以“記住”圖像并多次復(fù)現(xiàn)這些內(nèi)容。與使用非合金材料制作的憶阻器相比，新版本的憶阻器記憶更加清晰。研究人員表示，這種“類腦”式的計(jì)算方式可在體積較小的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，有望大幅提高小型設(shè)備執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算任務(wù)的能力。
中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào) 2020年24期2020-07-14
- 基于憶阻器的可變電阻器建模
230601)憶阻器是一種新型的無(wú)源元件,它具有納米級(jí)尺寸、非線性以及記憶功能等特點(diǎn),在模型分析、電路設(shè)計(jì)、神經(jīng)突觸等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的電路基本元件包括電阻、電感和電容,憶阻器則成為繼電阻、電容和電感之后的第4種基本電路元件[1]。憶阻器的理論最初由蔡少棠在1971年提出[2],之后很長(zhǎng)一段時(shí)間仍然停留在理論研究階段,直到2008年惠普實(shí)驗(yàn)室制造出第一個(gè)物理憶阻器[3]。隨著進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),憶阻器是一種納米級(jí)器件,具有獨(dú)特的I-V磁滯曲線和開(kāi)關(guān)
- 我國(guó)學(xué)者在基于憶阻器的存算一體研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展
教授團(tuán)隊(duì)在基于憶阻器的存算一體研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。芯片算力的提升是人工智能興起的重要驅(qū)動(dòng)力。深度學(xué)習(xí)模型的復(fù)雜化和參數(shù)規(guī)模的增長(zhǎng)對(duì)底層芯片的功耗和算力提出了更高的要求，然而，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)-計(jì)算分離架構(gòu)制約了硬件能力的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)憶阻器的器件特性，單個(gè)器件既是存儲(chǔ)單元，又是計(jì)算單元，從而節(jié)省了數(shù)據(jù)搬移的功耗和延時(shí)開(kāi)銷，有望實(shí)現(xiàn)全新的存算一體的新型計(jì)算系統(tǒng)。當(dāng)前，國(guó)際上的研究主要面向基于單個(gè)憶阻器陣列的功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)基于全連接結(jié)構(gòu)的矩陣向量乘加速，尚缺乏憶阻
家電科技 2020年2期2020-02-19
- 混合憶阻器-CMOS邏輯運(yùn)算的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
的候選新器件是憶阻器。1971年，Chua根據(jù)電荷與磁鏈的關(guān)系推測(cè)出存在第四種基本電路元件，并把該元件命名為憶阻器[2]。2008年，HP實(shí)驗(yàn)室的Williams團(tuán)隊(duì)制備出一種二氧化鈦納米級(jí)器件在物理上實(shí)現(xiàn)了憶阻器，并把這一成果發(fā)表在《Nature》期刊上，隨后成為物理和電子技術(shù)界內(nèi)的研究熱點(diǎn)[3]。憶阻器以其優(yōu)異的非易失性、抗疲勞性強(qiáng)、能耗低、工作速度快、集成度高以及與CMOS工藝兼容性等優(yōu)點(diǎn)[4-7]，廣泛應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)[8]、混沌系統(tǒng)[9]、非易失性
計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展 2019年12期2019-12-11
- 基于二維材料MXene的仿神經(jīng)突觸憶阻器的制備和長(zhǎng)/短時(shí)程突觸可塑性的實(shí)現(xiàn)*
Xene應(yīng)用到憶阻器中,制備了基于Cu/MXene/SiO2/W的仿神經(jīng)突觸憶阻器.結(jié)果表明,Cu/MXene/SiO2/W憶阻器成功實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的雙極性模擬阻態(tài)切換,同時(shí)成功模擬了生物突觸短時(shí)程可塑性的雙脈沖易化功能和長(zhǎng)時(shí)程可塑性的長(zhǎng)期增強(qiáng)/抑制行為,其中雙脈沖易化的易化指數(shù)與脈沖間隔時(shí)間相關(guān).Cu/MXene/SiO2/W憶阻器的突觸仿生特性,歸功于MXene輔助的Cu離子電導(dǎo)絲形成與破滅的類突觸響應(yīng)機(jī)理.由于Cu/MXene/SiO2/W憶阻器兼具長(zhǎng)時(shí)
物理學(xué)報(bào) 2019年9期2019-05-17
- 具有感覺(jué)記憶的憶阻器模型
過(guò)程在不同材料憶阻器的實(shí)驗(yàn)研究中有過(guò)多次報(bào)道.這類憶阻器的記憶形成過(guò)程存在有、無(wú)感覺(jué)記憶的兩種情況,已報(bào)道的這類憶阻器的數(shù)學(xué)模型僅能夠描述無(wú)感覺(jué)記憶的憶阻器.本文在已有模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)有感覺(jué)記憶的憶阻器的研究文獻(xiàn)中所報(bào)道的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了具有感覺(jué)記憶的憶阻器模型.對(duì)所設(shè)計(jì)模型的仿真分析驗(yàn)證了該模型對(duì)于存在感覺(jué)記憶的這類憶阻器特性的描述能力:對(duì)憶阻器施加連續(xù)脈沖激勵(lì),在初始若干脈沖作用時(shí)憶阻器無(wú)明顯的記憶形成,此時(shí)憶阻器處于感覺(jué)記憶階段,后續(xù)的脈沖作用下憶
物理學(xué)報(bào) 2019年1期2019-01-25
- 改進(jìn)窗函數(shù)下的憶阻器特性分析和研究
棠教授首次提出憶阻器的概念[1]。2008年惠普實(shí)驗(yàn)室的Strukov等[2]首次成功設(shè)計(jì)出憶阻器的物理模型。憶阻器不僅在理論模型方面[3-6],還在混沌電路、模擬電路、圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用方面[7-9]都有著廣泛的研究成果。雜質(zhì)漂移機(jī)理[2]在研究憶阻器導(dǎo)電過(guò)程及特性方面具有代表性,隨之線性離子遷移憶阻器模型[2]也被首次提出,但是并沒(méi)有很好地滿足憶阻器的真實(shí)特性。窗函數(shù)對(duì)分析憶阻器的內(nèi)部離子真實(shí)漂移規(guī)律起重要作用。為了更好地呈現(xiàn)其非線性效果,學(xué)者們
電子元件與材料 2018年11期2019-01-04
- 一種基于憶阻器的截流型過(guò)電流保護(hù)電路
的完備性提出了憶阻器的概念及定義[1]。憶阻器描述了磁通和電荷的關(guān)系，是繼電阻、電感、電容之后的第四個(gè)基本電路元件[2]。憶阻器的本質(zhì)特征是當(dāng)通過(guò)正向電流時(shí)，其阻值會(huì)隨著流過(guò)的電荷量的增加而變大；當(dāng)通過(guò)反向電流時(shí)，其阻值會(huì)隨著流過(guò)的電荷量的減少而減少。憶阻器的符號(hào)表示如圖1所示。圖1 憶阻器2008年，HP公司發(fā)現(xiàn)了納米級(jí)別的憶阻器實(shí)物模型。然而該模型是在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室條件下制作而成，難以商業(yè)化?，F(xiàn)有的關(guān)于憶阻器的論文大多用憶阻器的數(shù)學(xué)模型或等效實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)行
機(jī)械制造與自動(dòng)化 2018年4期2018-08-21
- 基于憶阻器的鑒相電路設(shè)計(jì)與分析
第四種基本元件憶阻器[2].近年來(lái),在憶阻器在應(yīng)用方面的研究取得了廣泛的進(jìn)展,目前這些研究主要集中于:存儲(chǔ)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌電路等方面[3～6].憶阻器具有體積小、功耗低、便于集成等優(yōu)點(diǎn),利用憶阻器的特性,本文提出一種基于憶阻器的鑒相電路.1 惠普憶阻模型理論圖1 惠普物理模型惠普模型是最早被提出的憶阻器模型,應(yīng)用較為普遍,是目前最被業(yè)內(nèi)認(rèn)可的模型之一.其物理模型如圖 1所示[7].該模型采用三明治結(jié)構(gòu),由兩個(gè)Pt電極夾著兩層薄膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成,其中一層為T(mén)iO
- 一種磁控型浮地憶阻器模擬器的實(shí)現(xiàn)
一種磁控型浮地憶阻器模擬器的實(shí)現(xiàn)趙偉欽，要航(廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，廣西 南寧 530004)該模擬電路基于磁通控制的浮地憶阻器仿真器，它由常規(guī)電路元件組成并應(yīng)用到MC低通濾波器。仿真結(jié)果表明，該模擬器有一個(gè)滯后的伏安特性以及其相應(yīng)的MC低通濾波器具有時(shí)變特性。憶阻器;仿真器;浮動(dòng)終端1 引言1971年，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的蔡少棠教授在“Memristor-the missing circuit element”一文中首次提出了憶阻器(memristo
電氣開(kāi)關(guān) 2017年3期2017-12-20
- 憶阻值的影響參數(shù)分析*
為了分析參數(shù)對(duì)憶阻器憶阻值的影響，通過(guò)搭建憶阻器的Matlab仿真模型,運(yùn)用控制變量法，分別設(shè)置外加激勵(lì)幅值為1,2 V,電壓頻率為1,2 Hz,憶阻器橫截面積為10,25 μm2,憶阻器長(zhǎng)度為10,20 nm，對(duì)不同條件不同參數(shù)的憶阻器模型進(jìn)行了大量仿真分析。計(jì)算各伏安特性曲線和憶阻值的具體變化范圍，通過(guò)對(duì)仿真數(shù)據(jù)的統(tǒng)一比較分析得出了不同情況下憶阻值的變化規(guī)律。憶阻器； 控制變量； 伏安特性； 變化規(guī)律0 引 言1971年,華裔科學(xué)家蔡少棠教授提出了憶阻
傳感器與微系統(tǒng) 2017年12期2017-12-08
- 含三個(gè)憶阻器的六階混沌電路研究?
105)含三個(gè)憶阻器的六階混沌電路研究?王偉 曾以成?孫睿婷(湘潭大學(xué)物理與光電工程學(xué)院,湘潭 411105)(2016年8月26日收到;2016年11月23日收到修改稿)利用兩個(gè)磁控憶阻器和一個(gè)荷控憶阻器設(shè)計(jì)了一個(gè)六階混沌電路,并建立了相應(yīng)電路狀態(tài)變量的非線性動(dòng)力學(xué)方程.研究了系統(tǒng)的基本動(dòng)力學(xué)特性,平衡點(diǎn)及其穩(wěn)定性分析表明：該電路具有一個(gè)位于憶阻器內(nèi)部狀態(tài)變量所構(gòu)成三維平衡點(diǎn)集,平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性由電路參數(shù)和三個(gè)憶阻器的初始狀態(tài)決定.分岔圖、Lyapunov
物理學(xué)報(bào) 2017年4期2017-08-01
- 憶阻圖像處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
的問(wèn)題，提出了憶阻器圖像處理器結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析.首先，分析了目前的圖像處理算法，在此基礎(chǔ)之上總結(jié)出了適合于憶阻器的圖像基本操作；其次介紹了憶阻器的模型，在此基礎(chǔ)之上提出了憶阻器圖像處理器的Bank結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)分析；最后分析了憶阻器圖像處理器的讀寫(xiě)操作.憶阻器；圖像處理；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)分析0 引言圖像信息是人類獲取外界信息的重要手段，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)和人們的日常生活有著重要的作用.在人工智能、機(jī)器人等技術(shù)快速發(fā)展的背景下，圖像處理技術(shù)日益重要，
石家莊學(xué)院學(xué)報(bào) 2017年3期2017-06-01
- PSPICE中新型器件憶阻器的建立
CE中新型器件憶阻器的建立李 彤1，陳佳楣1，劉真真1，Mariam1，王鐵鋼2，范其香2（1.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電子工程學(xué)院，天津 300222；2.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津 300222）針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)難以用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)、且軟件實(shí)現(xiàn)比較耗時(shí)的問(wèn)題，分析了憶阻器的特性及內(nèi)部機(jī)理，采用PSPICE軟件對(duì)憶阻器進(jìn)行了研究。憶阻器是除電阻、電感和電容之外的第4種基本無(wú)源電子器件，其阻值隨流經(jīng)它的電荷量變化而變化，在斷開(kāi)電流時(shí)保持其阻值不變，有記憶
- 新型二次磁控憶阻器在colpitts混沌電路的應(yīng)用
）新型二次磁控憶阻器在colpitts混沌電路的應(yīng)用雷宇 （華東交通大學(xué)理學(xué)院，江西南昌330013）本文在二次磁控憶阻器兩端并聯(lián)了一個(gè)可調(diào)電容，建立一個(gè)新型的憶阻器，分析了改進(jìn)憶阻器的伏安特性，并在multisim仿真平臺(tái)上觀察該憶阻器端口電流隨端口電壓的變化.再將改進(jìn)型憶阻器并接到colpitts電路的C6的兩端，利用multisim中示波器觀察電容器電容和乘法器乘法因子對(duì)混沌信號(hào)的影響.憶阻器；colpitts電路；multisimHP實(shí)驗(yàn)室在200
韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào) 2016年6期2016-09-08
- 一種二次型憶阻器四階混沌電路
5）一種二次型憶阻器四階混沌電路余世成1, 曾以成1, 李志軍2 （1.湘潭大學(xué)光電工程系,湖南湘潭 411105；2.湘潭大學(xué)通信工程系,湖南湘潭 411105）由HP實(shí)驗(yàn)室研制的無(wú)源憶阻器得到的荷控二次型憶阻器模型,與有源磁控分段線性和三次光滑憶阻器模型相比,更符合實(shí)際.利用此模型并基于蔡氏混沌電路演化而來(lái)的拓?fù)鋵?duì)偶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種新型憶阻器四階混沌電路.理論分析、仿真及電路實(shí)現(xiàn)表明,該電路具有依賴于憶阻器初始狀態(tài)的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為,也會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間和系統(tǒng)參
計(jì)算物理 2015年6期2015-12-31
- 基于磁控憶阻器的混沌振蕩器研究
06）基于磁控憶阻器的混沌振蕩器研究楊汝，李斌華，馮焯輝（廣州大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，廣東廣州510006）本文提出了磁控憶阻器的一種等效電路，該電路和理論上的憶阻器具有相同的電路特性.此外，本文還使用該磁控憶阻器和一個(gè)負(fù)電導(dǎo)代替蔡氏混沌振蕩器中的蔡氏二極管，并產(chǎn)生雙渦卷混沌吸引子.仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性.憶阻器；振蕩器；非線性電路；蔡氏電路華裔科學(xué)家蔡少棠在1971年曾經(jīng)提出過(guò)憶阻器的概念［1］，但一直缺少實(shí)物器件的證實(shí).直到2008年，惠普實(shí)驗(yàn)
- 一種新型憶阻器的有源高通濾波器設(shè)計(jì)與仿真
00）一種新型憶阻器的有源高通濾波器設(shè)計(jì)與仿真游淼,歐青立 （湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,湖南湘潭411000）對(duì)非線性雜質(zhì)漂移憶阻器模型進(jìn)行了仿真，將具有自動(dòng)記憶功能和連續(xù)輸出特點(diǎn)的憶阻器，根據(jù)BIOLEK模型，把憶阻器與常見(jiàn)的有源濾波電路相結(jié)合，運(yùn)用常規(guī)的電路分析方法，對(duì)其受電壓頻率和初始條件影響的復(fù)雜特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論演繹分析和數(shù)值仿真研究，利用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)了基于憶阻器的有源濾波電路。憶阻器；高通濾波器；Multisim仿真1 憶阻器基本數(shù)學(xué)
山東工業(yè)技術(shù) 2015年3期2015-07-26
- 憶阻器的電路實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
關(guān)系的元件——憶阻器的存在［1］，并于1976年具體闡述了憶阻器的元件特性、合成原理和應(yīng)用［2］。2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室首次報(bào)道了憶阻器的實(shí)現(xiàn)，掀起了對(duì)憶阻器的研究熱潮［3－4］。近年來(lái)，對(duì)于憶阻器的等效電路的模擬仿真日益興起，通過(guò)等效電路來(lái)實(shí)現(xiàn)憶阻器，雖然不能真正意義上代替憶阻器，但是為憶阻器的研究提供了可靠的憶阻器替代品。在憶阻器的應(yīng)用研究方面，憶阻器在混沌電路中的應(yīng)用始終是一個(gè)熱點(diǎn)，這是由于憶阻器具有典型的非線性特征，能夠比較容易地產(chǎn)生憶阻混沌振蕩信
大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期2015-02-23
- 憶阻器的建模及高精度憶阻值讀寫(xiě)電路的設(shè)計(jì)*
30081)?憶阻器的建模及高精度憶阻值讀寫(xiě)電路的設(shè)計(jì)*高耀梁,甘朝暉*,尹 力(武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,武漢 430081)使用現(xiàn)有電路元件設(shè)計(jì)了一種荷控憶阻器的理論模型。由于把憶阻器應(yīng)用于存儲(chǔ)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理等領(lǐng)域均涉及到憶阻器的讀寫(xiě)操作,并且目前憶阻器大多是數(shù)字量0和1的操作,沒(méi)有模擬量的操作。所以利用了荷控憶阻器的電荷特性,給出一種描述如何讀取憶阻器的模擬憶阻值的方法。利用了荷控憶阻器的頻率特性,設(shè)計(jì)了一個(gè)反饋式憶阻值寫(xiě)電路,該電路能
電子器件 2014年6期2014-09-06
- 基于Simulink的憶阻器模型
完備性，提出了憶阻器的定義[1]。2008年惠普實(shí)驗(yàn)室制造出了首個(gè)納米級(jí)的憶阻器物理模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了憶阻器是一種具有記憶功能的無(wú)源非線性二端電路元件[2]。憶阻器作為第四類基本元器件，能夠有效提升電路的集成度[3]；簡(jiǎn)化混沌電路的電路結(jié)構(gòu)[4]；為研制新型計(jì)算機(jī)開(kāi)辟道路[5]；并有望把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理方式和非易失性模擬存儲(chǔ)器變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)[6]。但對(duì)大多數(shù)研究者來(lái)講，憶阻器的物理模型難以得到，所以建立精確的仿真模型就顯的至關(guān)重要了。本文首先在憶阻器的
太原科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年1期2014-06-13
- 基于文氏振蕩器的憶阻混沌電路
控制的分段線性憶阻器，設(shè)計(jì)了一種新的單一參數(shù)控制的混沌電路。通過(guò)調(diào)節(jié)控制參數(shù)，該系統(tǒng)在憶阻器的非線性作用下，通過(guò)倍周期分岔產(chǎn)生了混沌和超混沌現(xiàn)象。利用常規(guī)的動(dòng)力學(xué)分析手段研究了電路參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，例如平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析，李雅普諾夫指數(shù)譜和分岔圖。為了驗(yàn)證電路的正確性，該文采用集成運(yùn)放和壓控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分段線性磁控憶阻器的模擬等效電路，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于提出的混沌電路，Pspice仿真結(jié)果與理論分析完全吻合。混沌電路；憶阻器；分段線性；文氏橋振蕩器
電子與信息學(xué)報(bào) 2014年1期2014-05-22
- 一種憶阻器離散混沌映射的設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)
言記憶電阻簡(jiǎn)稱憶阻器，是具有記憶性的第4種基本電路元件［1］。2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室制作出了納米級(jí)的二端口無(wú)源器件—憶阻器，憶阻器具有獨(dú)特的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換機(jī)制、天然的記憶功能、連續(xù)的輸入輸出特性等［2］，使得憶阻器在非易失性存儲(chǔ)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非線性電子線路、大規(guī)模集成電路以及圖像處理等領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力［3－4］。目前憶阻器在混沌方面的應(yīng)用多是研究基于蔡氏電路的混沌［5－6］。憶阻器的非線性特性在一維離散混沌映射及二維離散混沌映射的研究目前還沒(méi)有。DSP
- 憶阻器混沌電路的仿真
家蔡少棠提出了憶阻器的概念［1］。2008年HP公司發(fā)現(xiàn)了一種用TiO2摻雜后得到的納米級(jí)電子元件，而這種元件的性質(zhì)恰好符合憶阻器的定義，于是制成了這種憶阻器［2］。HP憶阻器發(fā)現(xiàn)后不久，美籍學(xué)者Itoh和蔡少棠提出了一系列憶阻器電路用來(lái)替換蔡氏二極管，得到了憶阻器混沌電路［3］。不過(guò)，人們重點(diǎn)研究的是一種光滑連續(xù)的三次函數(shù)磁控型憶阻器，物理上并未實(shí)現(xiàn)。雖然憶阻元件尚處在探索階段，但HP憶阻器已經(jīng)物理實(shí)現(xiàn)，只是尚未走進(jìn)普通實(shí)驗(yàn)室。因此，使用仿真軟件進(jìn)行仿真
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2013年2期2013-08-23
- 基于憶阻器的矩形波信號(hào)發(fā)生器
慮，首次提出了憶阻器(Memristor)的概念,并預(yù)言憶阻器是除電容、電感、電阻之外的第四種基本電路元件。2008年，HP實(shí)驗(yàn)室一個(gè)由Stanley Williams[2]領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)小組采用摻雜的二氧化鈦(TiO2)薄膜成功設(shè)計(jì)出世界上首個(gè)能工作的憶阻器物理模型。自此，對(duì)憶阻的應(yīng)用推廣掀起了研究熱潮，包括高密度非易失性存儲(chǔ)器、可重構(gòu)邏輯和可編程邏輯、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及控制系統(tǒng)等[3-7]。常見(jiàn)的信號(hào)發(fā)生器除了正弦波振蕩電路外，還有矩形波等非正弦波發(fā)生
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)管理 2012年24期2012-09-29
- 憶阻器網(wǎng)絡(luò)等效分析電路及其特性研究
的基本電路元件憶阻器的存在性。憶阻器是一種具有非易失記憶功能的非線性無(wú)源器件[2,3]，它是除電阻器、電容器和電感器之外的第4種基本電路元件。但直到2008年，惠普實(shí)驗(yàn)室才成功制作出了基于金屬和金屬氧化物的憶阻元件，并建立了憶阻器的數(shù)學(xué)模型[4]。自此，人們?cè)趹?span id="syggg00" class="hl">阻器的物理構(gòu)造、基本特性和應(yīng)用等方面開(kāi)展了卓有成效的研究工作，如基于半導(dǎo)體納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)具有不同特性的憶阻器的研究[5,6]；基于憶阻器的基本電路特性的研究，包括憶阻器的電路建模[7]、SPICE宏建
電子與信息學(xué)報(bào) 2012年5期2012-09-19
- 從憶阻器的發(fā)現(xiàn)看在電工理論的應(yīng)用
401311)憶阻器是一種新的元件，其提出發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)研究都具有典型的理論領(lǐng)先創(chuàng)新的特點(diǎn)。隨著該元件越來(lái)越受到重視，其發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的過(guò)程也成為進(jìn)行電工理論創(chuàng)新的樣板，具有很好的借鑒作用，值得認(rèn)真體會(huì)和研究。1 憶阻器在理論上的發(fā)現(xiàn)由電路理論可知，三個(gè)傳統(tǒng)的二端口電路元件電阻(R)、電容(C)、電感(L)建立了四個(gè)電路變量電壓(V)、電流(I)、磁通量(Ψ)和電荷量(Q)間的聯(lián)系。上述四個(gè)電路變量?jī)蓛芍g可以建立六個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系式，即 R(V、I) 、L(I、Ψ)
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2012年1期2012-08-23
- 憶阻器的電路實(shí)現(xiàn)及其混沌動(dòng)力學(xué)研究
第一次提出了對(duì)憶阻器的構(gòu)想，并假設(shè)憶阻器是與廣為大家熟知的電阻、電容、電感相并列的第四代電路元件.但之后的三十多年，憶阻器并沒(méi)有在電路理論中取得重大成果.2008年，HP實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們［2］公布了對(duì)憶阻器的物理實(shí)現(xiàn)，由此更進(jìn)一步堅(jiān)固了憶阻器作為第四代電路元件的地位.盡管憶阻器的應(yīng)用引起了研究者的極大興趣，但直到今天，由于受限于納米工藝和嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件，憶阻器尚不能走出實(shí)驗(yàn)室，HP公司生產(chǎn)的憶阻器也不會(huì)在最近幾年內(nèi)作為商業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行銷售.因此，建立與HP憶阻
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年8期2012-03-19