🧠

memristor-circuit

Design memristor crossbar arrays for neuromorphic computing! Learn how memory resistors enable brain-like computers that merge memory and processing, just like biological neurons. Build circuits in 3 minutes.

🧠 جرب الآن

ما هذا؟

🎯 نصائح المحاكي

📚 المصطلحات

Memristor
مقاوم الذاكرة - جهاز إلكتروني ذو طرفين تعتمد مقاومته على تاريخ تدفق التيار من خلاله. العنصر الرابع الأساسي للدائرة السلبية.
Crossbar Array
شبكة كثيفة من الذاكرات تتشكل عند تقاطعات الأسلاك النانوية الأفقية والرأسية، مما يتيح عمليات حسابية وتخزينية متوازية على نطاق واسع.
Ron (Low Resistance State)
مقاومة الميمريستور عندما يكون في حالة التوصيل (ON)، تمثل عادةً وزنًا متشابكًا "1" مخزنًا أو قويًا.
Roff (High Resistance State)
مقاومة الممرستور عندما يكون في حالة إيقاف التشغيل (العازلة)، والتي تمثل عادةً "0" مخزنًا أو وزنًا متشابكًا ضعيفًا.
Neuromorphic Computing
أنظمة حوسبة مستوحاة من بنية ووظيفة الشبكات العصبية البيولوجية، باستخدام المعالجة التناظرية المعتمدة على الأحداث بدلاً من الحساب الرقمي المعتمد على الساعة.
Von Neumann Bottleneck
قيود الأداء في أجهزة الكمبيوتر التقليدية ناتجة عن نقل البيانات بين وحدات الذاكرة والمعالجة المنفصلة، ​​والتي تساعد الميمريستورات في التخلص منها.
In-Memory Computing
إجراء العمليات الحسابية مباشرة حيث يتم تخزين البيانات، وتجنب تكاليف الطاقة والوقت لنقل البيانات بين الذاكرة والمعالج.
Resistive Switching
العملية الفيزيائية حيث يدفع الجهد المطبق هجرة الأيونات في طبقة رقيقة، مما يغير مقاومتها بين الحالات العالية والمنخفضة.
Oxygen Vacancy
ذرة الأكسجين المفقودة في شبكة أكسيد المعدن التي تعمل بمثابة عيب مشحون متحرك، وتشكل الخيوط الموصلة في العديد من أجهزة الممرستور.
Conductive Filament
جسر نانوي من أكسيد المعدن المخفض الذي يتشكل عبر الجهاز عندما تتراكم شواغر الأكسجين، مما يخلق حالة تشغيل منخفضة المقاومة.
Pinched Hysteresis
منحنى I-V المميز للمقاوم، يوضح أن المقاومة تعتمد على تاريخ الجهد المطبق.
Synaptic Weight
قوة الاتصال بين خليتين عصبيتين، والتي يتم تمثيلها في الأجهزة العصبية من خلال موصلية (1/المقاومة) للذاكرة.
STDP (Spike-Timing-Dependent Plasticity)
قاعدة تعلم بيولوجية حيث تتغير قوة التشابك العصبي بناءً على التوقيت النسبي للطفرات قبل وبعد التشابك العصبي، والتي يتم تنفيذها بشكل طبيعي بواسطة بعض الذاكرات.
VMM (Vector-Matrix Multiplication)
العملية الرياضية الأساسية للشبكات العصبية، والتي يتم إجراؤها في خطوة واحدة بواسطة مصفوفة العارضة الممرستورية باستخدام قانون أوم.
Sneak Current
تيار غير مرغوب فيه يتدفق عبر ذاكرات غير مختارة في مصفوفة العارضة، مما يسبب أخطاء القراءة/الكتابة في المصفوفات الكبيرة.
TiO2 Memristor
أول ممريستور تم عرضه تجريبيًا، تم تصنيعه بواسطة HP Labs في عام 2008 باستخدام طبقة رقيقة من ثاني أكسيد التيتانيوم.

🏆 شخصيات رئيسية

Leon Chua (1971)

أستاذ جامعة كاليفورنيا في بيركلي الذي تنبأ نظريًا بوجود الممرستور في عام 1971 باعتباره العنصر الرابع الأساسي في الدائرة السلبية، حيث يربط بين الشحنة والتدفق المغناطيسي من خلال حجج التناظر

R. Stanley Williams (2008)

قاد فريق مختبرات HP الذي قام ببناء أول ممريستور مادي في عام 2008 باستخدام طبقة رقيقة من ثاني أكسيد التيتانيوم، مما أكد تنبؤات تشوا البالغة من العمر 37 عامًا وأطلق مجالًا جديدًا للإلكترونيات

Dmitri Strukov (2008-present)

باحث في HP Labs وأستاذ بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، شارك في تطوير النموذج المادي لممريستور TiO2 وكان رائدًا في تصميم العارضة المذكرية للحوسبة العصبية الشكلية

H.-S. Philip Wong (2010s-present)

أستاذ في جامعة ستانفورد الذي طور فهم آليات التبديل المقاومة وطور مسرعات شبكة عصبية عملية قائمة على الميمريستور ذات كثافة حسابية عالية

Wei Lu (2010-present)

أستاذ بجامعة ميشيغان الذي أثبت أن الميمريستورات يمكنها بشكل طبيعي تنفيذ قواعد اللدونة التشابكية (STDP) وقام ببناء بعض أنظمة الذاكرة الترابطية الأولى القائمة على الميمريستور

Giacomo Indiveri (2011-present)

أستاذ في ETH زيوريخ كان رائدًا في مجال الدوائر العصبية ذات الإشارات المختلطة وقام بتطوير معالجات عصبية متكاملة ذات ممريستور للمعالجة الحسية في الوقت الفعلي

🎓 مصادر التعلم

💬 رسالة للمتعلمين

{'encouragement': 'You are learning about a device that was predicted by pure mathematical reasoning 37 years before it was built. The memristor shows that theoretical insight and careful engineering can change the world. The chip designers who will build the first brain-equivalent computer are learning right now.', 'reminder': 'The transistor was invented in 1947 and seemed like a curiosity. Today, there are more transistors on Earth than grains of sand. The memristor, discovered in 2008, could be at the beginning of a similar revolution - computing that works like the human brain.', 'action': 'Start designing! Build crossbar arrays, write and read memristor states, explore I-V characteristics, and perform vector-matrix multiplication. Every neuromorphic chip designer started by understanding these fundamentals.', 'dream': 'Perhaps an electronics student in Dhaka will design the memristor crossbar that makes AI accessible on a $1 chip. Perhaps a young engineer in Mogadishu will create brain-like processors that run on solar power. The neuromorphic future belongs to creative minds everywhere.', 'wiaVision': 'WIA Book believes that the knowledge to design brain-like computers belongs to everyone. From Seoul to Lagos, from Zurich to Dhaka - this is your gateway to the neuromorphic computing revolution. Free forever, in the spirit of Hongik-ingan.'}

ابدأ الآن

مجاني، بدون تسجيل

ابدأ الآن →