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基于忆阻器的非挥发性存储电路设计的开题报告
一、选题背景
随着信息技术的飞速发展，各种电子设备都在朝着功能完善、体积更小、性能更强等多方面不断迈进，而其中关键的一环就是存储技术的不断创新。传统的存储器件如DRAM、SRAM等在高速读写方面具有优势，但功耗大、维持需要不断刷新等问题也日益凸显，而EEPROM、Flash等则因为非挥发性被广泛应用于系统关键数据保存、系统恢复等方面。但存储密度、寿命、擦写（写入）速度等方面也有不足之处。
在此背景下，忆阻器（ReRAM）作为一种新型存储器件，因为其在非挥发性、读写速度等方面颇具潜力，近年来已经受到了广泛的关注。基于忆阻器的非挥发性存储电路设计也成为提升系统性能的一个研究热点和挑战。
二、技术内容
一个基于忆阻器的非挥发性存储电路，其主要原理是通过电压的作用来改变材料的阻值，进而实现信息的存储与读取。在实际设计中，需要考虑的因素很多，如存储密度、寿命、读写速度等等。
本次课题研究的重点是如何提高基于忆阻器的非挥发性存储电路的读写速度和稳定性。具体来说，需要考虑以下几个方面：
1.电路结构优化：忆阻器可以作为传统的存储器件如SRAM、DRAM等的替代品进行设计，根据不同的应用场景，可以选择不同的电路结构，以获得更好的性能和稳定性。
2.材料优化：忆阻器的材料类型对电路性能影响很大，需要对不同的材料进行研究和测试，以找出最适合自己设计的材料。
3.读写电路设计：对于忆阻器的读写电路来说，需要考虑不仅读写速度，还需要考虑读写精度、可靠性等因素，以提高整个存储电路的综合性能。
4.仿真测试：最后需要对整个电路进行仿真测试，以验证设计的正确性和可行性。
三、意义与创新
基于忆阻器的非挥发性存储电路设计研究具有十分重要的现实意义，其主要体现在以下几个方面：
1.能够满足不同应用场景的需求:通过设计不同的电路结构和选择不同的忆阻器材料，可以满足不同应用场景的需求，可以实现小型化、高性能和低功耗的电子设备。
2.降低成本和提高可靠性：基于忆阻器的非挥发性存储电路，相较于传统的存储器件，在成本、功耗和可靠性方面都有优势，能够降低整个系统的成本和提高系统的可靠性。
3.可持续发展：基于忆阻器的非挥发性存储电路，由于非挥发性，可以更好地满足绿色能源、无线传感器等领域对长寿命、低功耗存储器的要求，有着广泛的应用前景和技术发展空间。
本次研究的创新点主要有：
1.对忆阻器材料的研究和测试，可以为后续电路设计提供参考和指导。
2.重点考虑非挥发性存储电路的读写速度和精度，以提高整个系统的稳定性和可靠性。
四、研究方法与技术路线
1.文献调研：对忆阻器的基本原理、材料及其性能优缺点等方面进行系统梳理和详细了解。
2.电路设计与仿真：根据忆阻器的特点，设计相应的存储电路，并进行仿真测试，以验证性能和稳定性。
3.数据分析和对比：对不同的电路结构、不同的材料进行数据分析和对比，以找出最优的方案。
4.实验验证：最后对所选的最优方案进行实验验证，以进一步验证设计的正确性和可行性。
五、预期成果
1.完成基于忆阻器的非挥发性存储电路设计，验证其正确性和可行性。
2.找出最优设计方案，提高存储电路的读写速度和精度。
3.对本次研究所取得的成果进行总结和分析，撰写相关的论文或项目报告。
四、参考文献
1.W.LuandR.Waser,“Nanobatteriesinredox-basedresistiveswitchesrequireextensionofmemristortheory,”NatureCommunications,vol.6,p.8317,2015.
2.Q.Xia,W.Robinett,A.Hsu,andH.-S.P.Wong,“Experimentaldemonstrationofmetal-oxidememristorswithvaryingmagneticfieldsforneuromorphiccomputing,”IEEETransactionsonElectronDevices,vol.64,no.1,pp.312-315,2017.
3.M.Prezioso,F.Merrikh-Bayat,B.D.Hoskins,G.C.Adam,K.K.Likharev,andD.B.Strukov,“Trainingandoperationofanintegratedneuromorphicnetworkbasedonmetal-oxidememristors,”Nature,vol.521,pp.61-64,2015.
4.Y.N.JoglekarandS.J.Wolf,“Theelusivememristor:propertiesofbasicelectricalcircuits,”EuropeanJo