普通晶体管的替代品可能在本十年末上市，这将预示着传统计算机架构的彻底重新设计。忆阻器是过去六年研究的重点，可能成为一系列新设备的基本构建块，从构建到“物联网”（连接的、嵌入传感器的设备）中的传感器和存储芯片，到科学家、工程师和华尔街用于大数据应用的大型计算机。
今天以及过去 50 年，计算机一直通过在快速动态内存中处理数据，并将其通过导线（输入/输出通道）推送到速度较慢的永久磁盘存储器中来工作。忆阻器可能会在一个单一设备中结合动态内存（台式电脑中的 RAM）和硬盘或闪存芯片的最佳特性，这些芯片在断电时仍能保留数据。
最初的想法可以追溯到 1990 年代后期，当时惠普高级研究员斯坦·威廉姆斯 (Stan Williams) 成立了惠普的信息和量子系统实验室，以展望未来二十年的计算发展。40 年来，该行业一直依赖于其制造基于摩尔定律（英特尔创始人戈登·摩尔 (Gordon Moore) 在 1965 年提出的观察，即芯片上可容纳的晶体管数量大约每两年翻一番）的、不断缩小、不断廉价的晶体管的能力。
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因此，威廉姆斯团队首先开始研究越来越小的晶体管，这使他们开始考虑当设备缩小到单个分子的大小时会发生什么，在这种情况下，单个原子的运动会影响性能。在那个尺寸下，研究人员遇到了他们不理解的效应，直到 2008 年，当时团队中的一位成员阅读了加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授 Leon Chua 在 35 年前撰写的一篇论文。
蔡教授在论文中计算出，忆阻器将成为继电阻器、电容器和电感器之后的第四种电子元件。威廉姆斯意识到他的团队正在钛氧化物薄膜中看到蔡教授的预测变为现实。随后，其他人也加入了搜索行列。2012 年，通用汽车和波音公司合资的研究机构 HRL 实验室宣布了首个成功运行的忆阻器阵列，该阵列采用用于大多数电子设备的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造工艺构建。
旧的和新的电子设备以根本不同的方式运作。晶体管在开启或关闭状态之间切换，而忆阻器（如模拟设备）可以占据一系列中间状态。开发人员曾预计忆阻器的开发速度会比现在更快。2010 年，惠普预测忆阻器设备将在今年上市。惠普实验室首席架构师兼惠普研究员柯克·布雷斯尼克 (Kirk Bresniker) 表示，这不太可能。这些设备在商业发布之前仍需要更多工作。惠普和该公司的开发合作伙伴仍在周期性地搜索元素周期表，寻找元素的精确组合和特定的制造工艺，以使最佳的忆阻效应能够完整地保存数据。他们还希望将这项技术融入到可以以合理成本批量生产的标准 CMOS 芯片中。
与此同时，可以用忆阻器构建什么的概念仍在不断发展。在六月中旬举行的惠普探索大会上，公司首席技术官马丁·芬克 (Martin Fink) 概述了一个简单的架构，他简单地称之为“机器”。它由一组存储电路组成，这些电路使用光纤而不是铜线连接到高效的专用处理器。
该行业在进行转变时有几个目标。忆阻器可以大大提高电子元件的能源效率，并且能够更好地应对来自物联网的预期数据洪流，物联网可以监控或控制工厂、办公楼或家庭中的设备或系统。对其开发至关重要的是计算能力和存储密度的指数级增长的持续，这种增长使得过去 40 年的价格大幅下降。出于类似的原因，IBM 刚刚宣布将花费 30 亿美元来追求实验性的“后硅”架构和芯片，预测现有系统将在 10 年内发生根本性变革。
这些变化将对计算机操作系统进行根本性的改革，以适应不再区分动态内存和长期存储的硬件。布雷斯尼克认为，这种变化是一个机会，可以抛弃以前为了适应旧硬件的局限性而采用的笨重的操作系统代码层。
惠普目前的开发时间表是忆阻器将于 2015 年进入最早的生产阶段，并于 2016 年作为 DIMM（双列直插式内存模块）推出用于计算机内存。“机器”的操作系统将于 2017 年进入更广泛的公开测试阶段，新架构计划于 2019 年集成到实际产品中。即使这一切都没有实现，布雷斯尼克也认为这种尝试是值得的：“每个元素本身都很有趣……。即使周围都是传统的计算和内存机制，拉出铜线并放入光纤也会更有效率……。我们需要一种替代内存技术。如果它除了取代我今天的 DIMM 之外什么都不做，那也将是一件有用的事情。”