惠普(HP)展示了一款能在逻辑运作与记忆体储存之间动态转换的忆阻器(memristor),其可配置架构展现了HP号称某天将可取代CPU元件的「状态逻辑(stateful logic)」,也就是透过动态转换的电路来维持恆定记忆体状态,如此可让系统在随时被断电的情况下,不需回到开机程式去重新启动。
根据HP的说法,上述架构让忆阻器成为延续预测会在2020年终结的摩尔定律(Moore's Law)之候选技术。国际半导体技术蓝图(ITRS)正在呼吁建立电荷或电压以外的、新的状态参数(state variable),来取代位元;而HP表示,其状态逻辑电路的可变电阻(variable resistance),正能符合以上需求。
在展示中,HP的忆阻元件能使用状态逻辑来执行实质蕴含(material implication)──即一个能被互连以创造任一种逻辑运作、类似于早期由NAND闸所组成的超级电脑的完全操作者。「实质蕴含」这个概念,是哲学家Bertrand Russell在与Alfred Whitehead合着之逻辑领域重要经典《数学原理(Principia Mathematica)》中所支持的,但直到现在仍被多数工程师所忽视。
HP以一个连结至做为数位开关的双忆阻元件(低阻抗是开,高阻抗是关)的正规电阻,实现了实质蕴含闸;而利用三个忆阻器,HP则实现了NAND闸并重建了早期超级电脑的构想状况。但HP表示,对忆阻元件来说实质蕴含还是优于NAND,因为实质蕴含闸能被打造为不是用做记忆体、就是用做逻辑元件的架构,让一种元件具备可动态转换的功能。
忆阻器发明人、HP资深院士暨资讯与量子系统实验室总监Stan Williams表示,能在记忆体与逻辑运作之间动态转换的忆阻器,构成了一种新的运算典範:「能在同一颗晶片中储存资料的地方执行计算功能,而不是一颗特製的中央处理元件。」
HP透露,该公司已经设计出一种允许多层忆阻状态逻辑堆叠起来、好让元件记忆体密度增加十倍的架构;该架构也能在储存资料方面支援重複性的逻辑运作,例如电影播放等多媒体任务,或是基因演算等科学领域运用。