华为秘密布局忆阻器，两度申请专利

据《科创板日报》4月9日报道，华为分别于2019年3月（2015年6月申请）、2020年1月（2018年6月申请）在中国知网公开了两份相关专利信息。业内人士认为，华为有意在忆阻器芯片领域进行布局，“但华为公开说的很少。”这位人士透露。

忆阻器到底是什么器件？

据公开资料显示，忆阻器（Memristor）全称记忆电阻，从名字我们就知道，这是一种具有记忆能力的电阻，概念由华裔的科学家蔡少棠在1971年提出，他当时任教于美国的加州大学伯克利分校。忆阻器得名于其电阻对所通过电量的依赖性，被认为是电阻、电容和电感之外的第四种基本电路元件。

在研究电荷、电流、电压和磁通量之间的关系时，蔡教授推断在电阻、电容和电感器之外，应该还有一种组件，代表着电荷与磁通量之间的关系。这种组件的效果，就是它的电阻会随着通过的电流量而改变，而且就算电流停止了，它的电阻仍然会停留在之前的值，直到接受到反向的电流它才会被推回去。

简单说，忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻。通过控制电流的变化可改变其阻值，如果把高阻值定义为“1”，低阻值定义为“0”，则这种电阻就可以实现存储数据的功能。实际上就是一个有记忆功能的非线性电阻器。

用常见的水管来比喻，电流是通过的水量，而电阻是水管的粗细时，当水从一个方向流过去，水管会随着水流量而越来越粗，这时如果把水流关掉的话，水管的粗细会维持不变；反之当水从相反方向流动时，水管就会越来越细。因为这样的组件会“记住”之前的电流量，因此被称为忆阻器。

较于晶体管芯片，忆阻器具有尺寸小、能耗低，可同时储存并处理信息等优势，对电阻的时间记忆特性使其在模型分析、基础电路设计、电路器件设计和对生物记忆行为的仿真等众多领域具有广阔的应用前景，被认为是能够突破摩尔定律的新方向。有数据统计称，一个忆阻器的工作量相当于一枚 CPU 芯片中十几个晶体管共同产生的效用。

但由于缺乏实验的支撑，在被提出后的二十几年间，相关理论虽有发展却并没有引起足够的关注，直到2008年惠普公司的研究人员首次做出纳米忆阻器件，掀起忆阻研究热潮。

2013年，比勒菲尔德大学物理学系的高级讲师安迪·托马斯博士研制的忆阻器被内置于比人头发薄600倍的芯片中，利用这种忆阻器作为人工大脑的关键部件，他的研究结果将发表在《物理学学报D辑：应用物理学》杂志上。

利用忆阻器的特性来打造存储器，即使关闭电源也能保存资料的内容，而且能以更小的空间储存资料，足以取代现有的快闪存储器。此外，忆阻器与人脑神经突触的属性类似，可能可以帮助模拟人脑的特征，加速人工智能的进展。

目前国际科技巨头Micron、IBM、东芝等企业都在研发忆阻器芯片，不过大多数仍然处于实验室验证阶段。

不久前《电子工程专辑》曾报道，清华大学微电子所、未来芯片技术高精尖创新中心钱鹤、吴华强团队与合作者联合在英国《自然》杂志（Nature）在线发表论文表示，研制出基于忆阻器阵列芯片卷积网络的完整硬件实现。

责编：Luffy Liu

本文综合自中国知网、科创板日报、SegmentFault报道