就在憶阻器的機理尚未完全探明時，國外商業(yè)競爭已進入白熱化階段了。圖為惠普憶阻器研究人員。
目前，國內(nèi)憶阻器研究仍處于“自由探索”階段，不僅力量分散，而且主要集中于理論層面和計算機仿真。受研究條件所限，真正物理實現(xiàn)尚不多見。
5年前《自然》雜志的一篇論文，讓“憶阻器”三個字廣為人知。這一被美國加州大學(xué)伯克利分校教授蔡少棠于1971年預(yù)言存在的第四種基本電路元件，在經(jīng)歷晶體管時代漫長的“下落不明”后，被惠普實驗室首先“找到”，轟動了全球電子學(xué)界。
然而5年過去了，盡管每年都有關(guān)于憶阻器機理和應(yīng)用的重要進展問世，來自中國的聲音卻鮮有耳聞。
不久前，蔡少棠應(yīng)邀到訪國防科技大學(xué)。這位華裔科學(xué)家發(fā)出提醒：憶阻器絕不只是一個理論模型，而是“實實在在的”。
“憶阻器帶來的變革，將在世界電子科技領(lǐng)域引發(fā)一場基礎(chǔ)性的影響重大的競賽。如果再不加以重視，惠普一家公司就足以打敗我們！眹揽萍即髮W(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授徐暉對記者如是說。
有望續(xù)寫摩爾定律
越來越多科學(xué)家認(rèn)為，最遲至2020年，見證半導(dǎo)體工業(yè)長達半個世紀(jì)進化的“摩爾定律”將迎來物理極限大考。石墨烯被認(rèn)為是替代硅最有前途的材料，但究竟哪種元器件堪當(dāng)此大任，科學(xué)家仍在尋找。
2012年，美國電氣和電子工程協(xié)會邀約3位國際知名學(xué)者共同撰寫了一篇長文《超越摩爾》，其中專章講述了憶阻器。這引起了中科院計算技術(shù)研究所研究員閔應(yīng)驊的注意，他在科學(xué)網(wǎng)上連續(xù)發(fā)表5篇博文進行譯介。
閔應(yīng)驊告訴記者，未來半導(dǎo)體工業(yè)有可能從“硅時代”進入“碳時代”，而憶阻器這種可記憶電流的非線性電阻，憑借其優(yōu)越的特性，將成為未來極有希望的存儲元件。
不只是存儲。2010年惠普實驗室再次宣布，憶阻器具有布爾邏輯運算的功能，這一發(fā)現(xiàn)震動了計算機學(xué)界。曾領(lǐng)銜研制“天河”系列超級計算機的國防科技大學(xué)科研人員在跟蹤調(diào)研后認(rèn)為，“理論上可以通過憶阻器完全替代現(xiàn)在所有的數(shù)字邏輯電路”。
“在很大程度上，我同意憶阻器有可能代替晶體管這種說法，其自動記憶能力和狀態(tài)轉(zhuǎn)換特性，還將推動人工智能和模擬存儲的發(fā)展！蔽髂洗髮W(xué)電子信息工程學(xué)院教授段書凱認(rèn)為。
與蔡少棠之間的學(xué)術(shù)淵源，使段書凱成為國內(nèi)最早開展憶阻器非線性系統(tǒng)研究的學(xué)者之一。
華中科技大學(xué)微電子學(xué)系教授、長江學(xué)者繆向水則表示，憶阻器的確具有給微電子領(lǐng)域帶來強大變革的能力，但要徹底取代晶體管，目前看來還不太現(xiàn)實。
“還不太現(xiàn)實”的一個重要原因，在于憶阻器的實際應(yīng)用還有許多技術(shù)問題有待研究。不過幾乎所有受訪者均認(rèn)為，這正是一個歷史機遇，我國研究者應(yīng)有所作為。
