При создании аналога памяти, ученые из МФТИ использовали мемристор — элемент, обладающий уникальными свойствами и долгое время считавшийся плодом чистой теории, который невозможно воплотить на практике. Мемристор умеет запоминать свое текущее состояние, но если к информации в нем долгое время не обращаться, это состояние «забывается», освобождая ячейку.
Большинство важных изобретений человека — от подзорной трубы до самолета — в той или иной степени имитируют элементы, «подсмотренные» у природы. Не стала исключением и разработка устройства памяти — ученые создали копию нейронной сети с использованием аналогов синапсов, передающих нервные импульсы между клетками. Архитектура, предложенная учеными, обеспечивает более высокую скорость вычислений и пониженное, по сравнению с традиционными хранилищами, энергопотребление.
Мемристоры имеют свойства, близкие к природным синапсам. Благодаря этому физики планируют сделать следующий шаг — создать на их базе самообучающиеся нейроморфные компьютеры. Такие вычислительные устройства будут моделировать работу человеческого мозга. «Мемристорные» устройства имеют высокий уровень стабильности — на тестах даже 100 миллиардов циклов переключения состояния не исчерпали ресурс ячейки.
Ещё одним практическим применением уникального элемента может быть их использование в качестве оперативной памяти компьютера — благодаря умению запоминать текущее состояние, можно будет выключать и включать такой компьютер без перезагрузки системы, а их повышенная, по сравнению с традиционными элементами скорость работы обеспечит более высокую производительность.
Первый мемристор был создан в 2008 году, а в 2015 появились более совершенные элементы, основой которых стал сегнетоэлектрик — слой оксида гафния толщиной ровно 4 нанометра. Именно такие элементы использовали в МФТИ при разработке устройства, имитирующего работу человеческой памяти.
