Сервисы

Криптотехнологии

Домой > Криптотехнологии >

Мемристоры: старая наработка в новом амплуа

Мемристоры: старая наработка в новом амплуа

25 декабря 2017, 17:15
Мемристоры в майнинге

Проблема масштабируемости и энергопотрбления классических транзисторных приборов сегодня все больше актуализируется, особенно для тех, кто занят в майнинге. Они отстают от современных технологических достижений как в техническом, так и экономическом плане. Но более эффективная альтернатива транзисторам уже найдена – мемристоры. Что это за устройства и в чем их преимущества?

Проблема транзисторных вычислительных схем

Несмотря на то, что в свое время транзисторы стали настоящим прорывом в сегменте хранения и обработке информации, сегодня они уже морально устарели. Обусловлено это следующими их недостатками:

  • Масштабируемость. Все транзисторы работают с применением особых кристаллов, но чтобы достичь снижения их размера, необходимо сжимать эти кристаллы, придавая им еще большую плотность, что существенно удорожает производство.
  • Паразитные явления. Многим, кто интересуется физикой, известно, что при приближении к микроскопическим масштабам законы, действительные в макромире , теряют свою актуальность. Соответственно, при уменьшении размера транзисторов возникают неожиданные эффекты, которые не дают им нормально функционировать.
  • Энергопотребление. С точки зрения майнинга, где крайне важна энергоэффективность устройства, транзисторы также являются далеко не идеальными. Обусловлено это тем, что эти элементы являются активными, а соответственно – требуют питания. Особенно актуально это в случае с ASIC-платами. Несмотря на то, что современные транзисторы потребляют очень мало энергии, их нельзя складывать в трехмерные структуры из-за тепловыделения, что влечет за собой необходимость в использовании дорогостоящих систем охлаждения. Подобный эффект влечет снижение экономической эффективности подобных плат.

Поиск решения этих проблем длился достаточно долго и в конечном итоге специалистами были разработаны особые элементы – мемристоры.

Мемристоры: преимущества

Вплоть до 2008 года на системных платах использовалось всего 3 элементарных элемента: транзисторы, катушка индуктивности и резистор. Но компании HP удалось разработать инновационный продукт – мемристор. Принцип его работы достаточно прост: при прохождении через него тока определенной величины и в определенном направлении он меняет свое сопротивлении, запоминая это состояние на длительный срок даже при полном отключении. Таким образом, малым напряжением можно мерить состояние мемристора, а большим – изменять.

На практике мемристоры оказались очень универсальными, ведь они могли не только хранить данные, но и осуществлять некоторые вычисления. Таким образом, появилась возможность формировать динамические схемы, в которых те мемристоры, которые не хранят данных, участвуют в вычислительных процессах.

К основным преимуществам данного элемента можно отнести:

  • Меньшее энергопотребление. В связи с тем, что мемристоры являются пассивными, им не требуется питание. Соответственно, платы, построенные с их использованием, являются более эффективными.
  • Масштабируемость. Примечательной особенностью таких элементов является то, что при уменьшении их размеров, эффективность их работы только растет. Соответственно, можно получать более компактные устройства с большей производительностью.
  • Долговечность. Мемристоры обладают невероятно большим рабочим ресурсом, а параметры состояния в их памяти сохраняется на длительный срок даже при полном отключении питания.
  • Скорость. Переключение между состоянием хранения и вычислений осуществляется в несколько пикосекунд, что приравнивается к скорости современной оперативной памяти.

Чем же мемристоры могут быть полезны для майнинга? Разберемся далее.

Мемристоры в майнинге

В перспективе использование мемристоров в производстве майнинг-чипов позволит перейти на новый более качественный уровень производительности. Высокая масштабируемость и возможность формировать 3-мерные структуры позволят создавать «переборщики» хеш-сумм, которые за 1 такт будут способны просчитывать сразу несколько хешей. При этом все транзакции можно будет хранить прямо в устройстве, динамично изменяя его состояния по мере появления новых операций.

Такие технические особенности мемристоров позволят уместить современные майнинг-фермы всего в одном устройстве, потребление электроэнергии которого будет лишь немного превышать стандартный домашний холодильник. До сих пор ни одного АСИКа с применением мемристоров до сих пор не выпущено. Возможно, это обусловлено коммерческой невыгодностью такого решения, а, может, отсутствием технических возможностей. Но в будущем можно ожидать приобщения таких элементов и в майнинге, ведь сегодня они уже используются в некоторых супермощных ПК.

 

asicminingасикмайнингмемристоры
Комментариев: 0

Предыдущая статья

Следующая статья

Оставить комментарий

Войти с помощью: