什么是忆阻器？

什么是忆阻器？

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_48035645/article/details/140124057

忆阻器（Memristor）是近年来备受关注的新型电子元件，被誉为继电阻、电容、电感之后的第四种基本电路元件。它不仅具有独特的记忆特性，还在低功耗、高速运算和小型化等方面展现出显著优势，为存储器件、神经形态计算等领域带来了革命性的变革。本文将为您详细介绍忆阻器的定义、工作原理、特点与应用前景。

一、定义与性质

• 定义：忆阻器是表示磁通与电荷关系的电路器件，被认为是继电阻、电容、电感之后的第四种基本电路元件。
• 性质：忆阻器能够在外加电压或电流的作用下改变其电阻值，并且在断电后能够保持这个电阻值，即具有非易失性。

二、工作原理

• 忆阻器的电阻值取决于之前所受到的电压和电流信号的强度、频率和持续时间。当电压或电流停止时，忆阻器将永久固定电阻值，直至再次受到新的电场激发。
• 忆阻器的工作原理基于磁电阻、电场调制等物理现象。其名称“忆阻器”来源于“memory resistor”（记忆电阻器）的缩写，强调了其记忆电阻值的能力。

三、特点与优势

• 记忆特性：忆阻器可以在断电后保持其电阻值，这一特性使其在存储器件领域具有广泛应用潜力。
• 低功耗：由于忆阻器可以在断电后保持数据，因此相比传统存储设备，其在数据保持阶段的功耗更低。
• 高速运算：基于忆阻器的神经形态计算系统能够提供快速节能的方法，通过实现并行存内（in-memory）MAC运算，提升计算速度和能效。
• 小型化：忆阻器尺寸小，有利于电子设备的小型化和集成化。

四、应用领域

• 数字电路：忆阻器可以作为存储器件，用于构建非易失性内存等。
• 神经形态计算：基于忆阻器的神经形态计算系统能够为神经网络训练提供快速节能的方法，推动人工智能等领域的发展。
• 传感器：忆阻器还可以作为传感器中的输入元素，利用其记忆特性实现特定功能的检测和控制。

五、发展历程

• 忆阻器最早在1971年由Leon Chua教授提出，他将其定义为第四类基本电路元件。
• 惠普实验室的研究人员在2008年报道了基于TiO2的RRAM器件，该器件被认为是Chua所说的忆阻器的一种实现方式。

综上所述，忆阻器作为一种具有记忆和可变电阻性质的特殊电子元件，在存储器件、神经形态计算等领域具有广泛的应用前景和发展潜力。

参考资料：

1. 【忆阻器是什么 忆阻器工作原理】https://www.eefocus.com/e/1561495.html
2. 【忆阻器是什么?基于忆阻器的硬件系统有何优势?】https://m.elecfans.com/article/1169459.html
3. 【百度百科-忆阻器】https://baike.baidu.com/item/%E5%BF%86%E9%98%BB%E5%99%A8/2196463
4. 【忆阻器】https://www.eefocus.com/baike/518954.html