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6月11日,惠普在其每年一度的Discover大会上宣布了惠普机器（TheMachine）计划.惠普公司CEO惠特曼在主题演讲中称,惠普正从零开始建立起一种新的计算方式,构建全新计算机a架构.

惠普机器主要由忆阻器存储、硅光子通信、专用处理器和定制化操作系统构成,而最具革命性创新的核心技术在于忆阻器.按惠普时间表,惠普机器将于2019年投放市场.

按照经典电子学理论,无源器件只有电阻、电容和电感三种.1971年,美国加州大学伯克利分校教授蔡少棠发表论文,通过理论研究推断存在第四种无源器件：忆阻器（memristors）.忆阻器的电阻值随电流增加而减小,电流停止,电阻就停在当前值,且不消失.直到接到反向电流,电阻值才会增加.测得电阻值便可知之前的电流数值,蔡少棠将这种具有记忆功能的无源器件称之为忆阻器.

2008年,惠普实验室研究人员发表题为《寻获下落不明的忆阻器z

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忆阻器的发现产生了强烈震撼,评论认为是自发明晶体管以来电子学最重要的发现.单个忆阻器物理尺寸仅3纳米见方,状态转换时间约为0.1纳秒,与DRAM相当.忆阻器可制成阵列并多层堆叠,如将其作为存储,每平方厘米容量可达100GB,每立方厘米容量可达1000TB.作为存储,其存储密度、功耗、读写时间远远胜过闪存.而存储密度甚至可与磁性存储相媲美.

忆阻器不仅能用于存储,还能进行二进制布尔运算,有望开发出融存储与处理于一体的新型器件.国防科技大学专家称,理论上忆阻器可以完全替代现在所有的数字逻辑电路.业界普遍认为,10纳米为摩尔定律的极限,且当前半导体技术已逼近该极限.忆阻器只有3纳米,且有完全不同的电学特性,是摩尔定律失效后最重要的技术方向,其现实意义远大于量子计算、碳纳米器件和生物计算.

根据公开的资料看,惠普机器与传统体系结构上最大的不同是采用忆阻器存储体,替代传统的RAM、闪存、磁盘,将外存与内存合一.系统的多核处理器以硅光子通信方式连接忆阻器存储体.硅光子通信经过多年的发展已相对成熟,其数据传输速度比传统方式快100倍,且更为节能.

在发布会上,惠普给出了忆阻器系统的一些关键数据.每机架的存储容量可达160PB,一部手机的容量可达100TB,数据传输速率可达每秒6TB.在能耗方面,惠普称当前性能最高的7300个SPARC节点的富士通系统能耗为12600KW,而性能与之相当的惠普机器能耗仅为160KW.

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基于忆阻器的新型计算机架构将从根本上改变当前的用户体验.启动时不需要将数据从磁盘等存储介质向RAM加载,手机、平板、笔记本电脑等都可实现加电即可用.由于不分内存外存,因此掉电不会丢失任何数据.在现有系统中,存储仍是能耗大户,由于忆阻器功耗极低,这一块能耗有望大大降低,有媒体评论指出,手机一周充电一次已不再是梦想.

据美国《商业评论》报道,惠普实验室已投入73%的力量开发惠普机器.对于目前处境艰难的惠普而言,完成忆阻器及其系统的研发并不轻松.然而这并不重要,重要的是忆阻器技术打开了我们通往未来的一扇大门.

基于忆阻器的新型计算机架构将从根本上改变当前的用户体验.

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