憶阻器，全稱記憶電阻

憶阻器，從這兩個字可以大致推敲出它的功用來。最早提出憶阻器概念的人，是華裔的科學(xué)家蔡少棠，當(dāng)時任教于美國的加州大學(xué)伯克利分校。時間是 1971 年，在研究電荷、電流、電壓和磁通量之間的關(guān)系時，任教于加州大學(xué)伯克利分校的蔡教授推斷在電阻、電容和電感器之外，應(yīng)該還有一種組件，代表著電荷與磁通量之間的關(guān)系。這種組件的效果，就是它的電阻會隨著通過的電流量而改變，而且就算電流停止了，它的電阻仍然會停留在之前的值，直到接受到反向的電流它才會被推回去。

憶阻器四種基本元件之間的關(guān)系

簡單說，憶阻器是一種有記憶功能的非線性電阻。通過控制電流的變化可改變其阻值，如果把高阻值定義為“1”，低阻值定義為“0”，則這種電阻就可以實(shí)現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)的功能。實(shí)際上就是一個有記憶功能的非線性電阻器。

用常見的水管來比喻，電流是通過的水量，而電阻是水管的粗細(xì)時，當(dāng)水從一個方向流過去，水管會隨著水流量而越來越粗，這時如果把水流關(guān)掉的話，水管的粗細(xì)會維持不變；反之當(dāng)水從相反方向流動時，水管就會越來越細(xì)。因?yàn)檫@樣的組件會“記住”之前的電流量，因此被稱為憶阻器。

由于憶阻器尺寸小、能耗低，所以能很好地儲存和處理信息。一個憶阻器的工作量，相當(dāng)于一枚CPU芯片中十幾個晶體管共同產(chǎn)生的效用?；萜展镜难芯咳藛T首次做出納米憶阻器件，掀起憶阻研究熱潮。納米憶阻器件的出現(xiàn)，有望實(shí)現(xiàn)非易失性隨機(jī)存儲器。并且，基于憶阻的隨機(jī)存儲器的集成度，功耗，讀寫速度都要比傳統(tǒng)的隨機(jī)存儲器優(yōu)越。此外，憶阻是硬件實(shí)現(xiàn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸的最好方式 。由于憶阻的非線性性質(zhì)，可以產(chǎn)生混沌電路，從而在保密通信中也有很多應(yīng)用。

根據(jù)這幾天與知情人士的溝通，我們才發(fā)現(xiàn)華為竟然有意進(jìn)軍憶阻器芯片領(lǐng)域，經(jīng)過多方查找我在中國知網(wǎng)的相關(guān)報道中發(fā)現(xiàn)華為分別于2019年3月、2020年1月公開的兩份相關(guān)專利信息。其中申請人分別為華為，清華大學(xué)以及南京大學(xué)。

目前國內(nèi)市場進(jìn)行憶阻器芯片研發(fā)的企業(yè)比較少，其中有一家名為閃億半導(dǎo)體，創(chuàng)始人魯辭莽表示，“國際上，IBM、Micron、東芝等企業(yè)都在研發(fā)憶阻器芯片，不過大多數(shù)仍然處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段?！?/p>

那么華為為什么會在憶阻器領(lǐng)域開始發(fā)力呢？其實(shí)也不難理解，未來人工智能領(lǐng)域，Ai將無處不在，而憶阻器芯片的誕生可以更好的保證人工智能及通訊領(lǐng)域加速前行。

憶阻器這么好到底有什么作用呢？它的未來是什么？

作用：

1. 更新即有的電路設(shè)計(jì)

2. 新型廉價的大容量存儲

3. 可重構(gòu)邏輯功能類的芯片

4. 可以記錄0/1更豐富的信息

未來：

1. 存儲/邏輯一體化

2. 計(jì)算機(jī)架構(gòu)產(chǎn)生變革

3. 生物記憶/思考行為開始仿真

4. Ai將跨越發(fā)展

也就是說憶阻器芯片的來臨，可以讓人工智能模仿人的大腦思維，可以模仿人們的行為舉止，仿生科技將得到前所未有的發(fā)展。而華為在過去幾年里不斷的將人工智能帶到終端領(lǐng)域，從麒麟970開啟了智能NPU芯片，隨后華為不斷突破，始終把人工智能放在第一位，讓Ai更加聰明更加高效，去年華為自研了達(dá)芬奇架構(gòu)的Ai NPU，加速開啟智能時代，最新發(fā)布的華為P40系列的Ai應(yīng)用，已經(jīng)充分展示了，華為在這一領(lǐng)域的能力，Mate20系列讓我們知道Ai的各種玩法，P40系列的路人移除，瞬間抓拍， 反光消除也是Ai在起作用，華為發(fā)布的三款芯片,：麒麟820 ，麒麟 985，麒麟990都成功搭載了自研的NPU，其算力名列前茅?？梢韵胂螽?dāng)華為得知有一種芯片可以讓Ai更強(qiáng)大，華為怎么可能會放過這個機(jī)會。

隨著摩爾定律放緩，計(jì)算界翹首以待新的架構(gòu)突破馮諾依曼瓶頸，適應(yīng)越來越復(fù)雜的 AI 問題。基于憶阻器的存算一體系統(tǒng)在這場角逐中一定會穩(wěn)步前進(jìn)，也將成為各大科技企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)下一個發(fā)力點(diǎn)。

雖然清華大學(xué)此次取得了可喜的成績，但芯片領(lǐng)域仍是我國的弱項(xiàng)。分析人士認(rèn)為，中國完全依靠自己的技術(shù)生產(chǎn)芯片和半導(dǎo)體，至少還需要 5-10 年的時間。另一方面，西方的競爭對手也不會原地踏步，將不斷完善自己的技術(shù)。

因此，未來十年?duì)帄Z全球芯片生產(chǎn)領(lǐng)先地位的博弈將會異常激烈。此次華為入局憶阻器芯片，希望可以引起國內(nèi)芯片廠商、科技廠商的重視，提前把握住機(jī)會。

在中美博弈的大框架之下，我們的科技企業(yè)必須要有洞察先機(jī)的能力，這樣才能在未來不受限制的開拓更加廣闊的科技藍(lán)海。