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一種以憶阻器為基礎的裝置可用于構建類大腦系統和十進制計算機。 

基本電子元件——憶阻器好像仍能制造一些驚喜。自從研究者制造了第一個憶阻器以來，這個神秘的設備就產生了大量的應用——更密集的非易失性存儲器、新的通用邏輯門、類大腦計算機等等。此外，都柏林三一學院的物理學家表示：還有十進制存儲。

與基于晶體管的、被設計為假定只有二進制狀態的存儲器不同，憶阻器可以容納更多。三一學院的研究人員制造了一個能存儲六阻態的憶阻器，他們還聲稱，將其擴展到十進制或更多也不成問題。

與閃存和動態RAM存儲一位電荷不同，憶阻器（或稱阻變式存儲器，RRAM）將內存作為電阻。該裝置會通過改變其內部的電阻“記住”已通過電流的電平。當電流沿另一個方向流動時，電阻就會減小。

三一學院的憶阻器有些不同。其一是，與其他的憶阻器不同，它也可以作為一個二極管：電阻電平可以僅通過在一個方向上流動的電流進行控制。二極管的效果來自一個后期的處理步驟，稱為電鑄。該裝置將一個二氧化鈦半導體納米線夾在兩個金屬電極之間。一旦組成憶阻器，長期暴露于10伏的電壓下會提升陰極接口附近的電荷載體的數量，形成一個二極管結。

除在一個方向上導電以外，這款憶阻器存儲比特的方式也不同。一個正常的憶阻器需要兩種不同的電壓來存儲兩個不同電平的電阻，三一學院的物理學家柯蒂斯?奧凱立（Curtis O’Kelly）說：“你施加5伏的電壓，得到一種電阻位；施加10伏的電壓，就得到另一種電阻位。”他與約翰?博蘭（John Boland）和杰薩曼?費爾菲爾德（Jessamyn Fairfield）發現了一些新屬性，“在我們的設備上，你施加一次7.5伏的電壓，就會帶你上升一個電阻電平，當你施加另一個7.5伏的脈沖時，又會帶你上升到另一個電阻電平。”經過6次這樣的脈沖，研究人員發現，他們的設備達到了飽和狀態，電阻再也不會發生變化。奧凱立解釋說，你可以在任何電平上停止，這一電平會被存儲下來，之后再施加另一個脈沖，將會帶你上升到一個新的電平，或者你也可以通過施加一個負7.5伏的脈沖復位設備。他說，由于憶阻器是一個二極管，你可以無需電流通過而重置存儲單元，而這在“正常的”憶阻器上是無法實現的。

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研究人員表示，存儲效應的機制可以通過電極接口處的納米線發生的物理變化來解釋。奧凱立說，“當你在一個觸點上施加正電壓時，就生成了一定的氧空位——從電線晶格中去除氧氣——這使得電子”更容易進入金屬。負7.5伏的脈沖將金電極上的電子注入納米線，在接口處破壞氧空位，使納米線的導電性變差。

電阻電平的數量是靈活的，在該裝置中可以多達10個。奧凱立說：“最終的限制是每個電平之間的分辨率?！?/p>

這種系統使奧凱立想象到了十進制的存儲，它可以在每個存儲單元中保留10個不同的阻態。當然，這樣的存儲在二進制運算的世界中是否有價值是值得商榷的。一方面，十進制的存儲可能會更加密集。例如，最大的無符號二進制的64位整數——18,446,744,073,709,551,615——可以以20位而不是64位表示。但十進制存儲與二進制邏輯接口可能會抵消任何進展。奧凱立表示，電子工程師們需要制造出“基礎設施，以應對這種新型存儲?！?/p>

在有人根據三一學院的憶阻器重新設計計算機之前，該設備將需要獲得一些重大的進展。劍橋大學的物理學家詹姆斯?斯科特（James Scott）將該設備的低轉速比作“8世紀的手動算盤”。

位于奧爾巴尼的紐約州立大學的電氣工程師哈瑞卡?曼尼姆（Harika Manem）建議，將該設備制造得更小應該能幫助解決這個問題。曼尼姆并不是十進制計算的信徒，但她認為，這些多態憶阻器對于她感興趣的研究——基于神經網絡的非常規仿生邏輯系統——會很有幫助。她說：“他們設備的好處是，它具有易重復且一致的可控狀態，如果他們能將其縮小，應該會更具有實用性?！?/p>