211service.com
Jaunās atmiņas mikroshēmas uzglabā datus nevis ar elektrību, bet gan ar gaismu
Skaitļošanas uzņēmumi, kas meklē lielāku ātrumu, ir sākuši izmantot gaismu, lai datoros transportētu datus, nevis elektrību. Tagad pētniekiem ir atklāja daudzsološu shēmu lai izmantotu gaismu, lai saglabātu informāciju arī mikroshēmā, pat ja barošana ir izslēgta.
Šajā elektronu mikroskopa attēlā uz viļņvada atrodas neliels fāzes maiņas materiāla plāksteris, ko sauc par GST (dzeltens), un tas kalpo kā atmiņas šūna, kuru var ierakstīt un nolasīt, raidot gaismas impulsus caur vadotni.
Izmantojot gaismu, nevis elektrību, lai pārvietotu informāciju starp datora atmiņu un tā procesoru, var izveidot daudz ātrākus un energoefektīvākus datorus (skatiet Intel lāzera mikroshēmas, kas varētu uzlabot datu centru darbību). Taču šobrīd ir nepieciešams optiskos signālus pārveidot par elektriskiem un datus uzglabāt elektroniski, kas ir salīdzinoši lēns, salīdzinot ar mūsdienu procesoru ātrumu. Jaunā pilnībā fotoatmiņa, kas izmanto tos pašus materiālus, ko izmanto pārrakstāmos kompaktdiskos un DVD, ir solis pretī sistēmām, kas nodrošina efektīvāku datu pārsūtīšanu un uzglabāšanu, uzskata tehnoloģijas izgudrotāji.
Fotoniskā atmiņa mikroshēmā ir demonstrēta jau iepriekš, taču tā bija īslaicīga, un, lai tā darbotos, bija nepieciešama pastāvīga gaismas padeve. Šī ir pirmā mikroshēmā esošā optiskā atmiņa, kas ir nepastāvīga, kas nozīmē, ka tai nav nepieciešama pastāvīga enerģijas padeve, un tādējādi tā var nodrošināt ilgstošu uzglabāšanu tā, kā to spēj cietais disks. Tehnoloģijas pamatā ir tā sauktais fāzes maiņas materiāls. Gaismas impulsus var izmantot, lai pārslēgtu materiālu starp diviem atšķirīgiem stāvokļiem - vienu, kurā atomi ir sakārtoti vai kristāliski, un otru, kurā tie ir nesakārtoti vai amorfi. Pētnieki izmantoja šo fenomenu, lai rakstītu un lasītu informāciju.
Viens īpašs šī materiāla atribūts padara to īpaši noderīgu atmiņas glabāšanai. Pētnieki parādīja, ka viņi var izmantot gaismu, lai ievietotu materiālu jauktā stāvoklī - teiksim, 10 procenti kristāliska un 90 procenti amorfa vai 20 procenti kristāliska un 80 procenti amorfa, un tā tālāk. Ja atmiņas glabāšanai ir pieejami vairāk nekā divi stāvokļi, jūs varat ievietot daudz vairāk informācijas vienā un tajā pašā vietā, saka Harish Bhaskaran , materiālu zinātnes profesors un nanoinženieru eksperts Oksfordas Universitātē, Apvienotajā Karalistē Bhaskaran, kopā ar Volframs Pernice , Minsteres Universitātē Vācijā, vadīja pētījumu.
Tuvākajā laikā šādu atmiņas tehnoloģiju varētu izmantot, lai palielinātu datu centru veiktspēju un tādējādi paplašinātu iespējamo lietojumprogrammu veidus, pateicoties mākoņdatniecībai. Vairāki lielie skaitļošanas uzņēmumi izstrādā sistēmas gaismas pārvietošanai ap mikroshēmu, izmantojot viļņvadus, vai no vienas mikroshēmas uz otru, izmantojot optiskos kabeļus, piemēram, telekomunikāciju nozarē izplatītos. Bhaskaran un viņa kolēģi saka, ka jaunā atmiņas shēma ir savietojama ar parastajām optiskajām šķiedrām, kā arī viļņvadiem.
Tehnoloģija joprojām ir tālu no komercializācijas. Pētnieki tikai demonstrēja spēju lasīt un rakstīt vairākus bitus. Būs nepieciešams vairāk pētījumu un izstrādes, lai saprastu, kā tieši to var vai vajadzētu piemērot.
Viena no iespējām, ko Bhaskaran un Pernice plāno izpētīt, ir netradicionālu datoru arhitektūru dizains, iespējams, iekļaujot tādas, kas paredzētas, lai līdzinātos tam, kā smadzenes apstrādā informāciju, kas varētu pārvarēt tradicionālo elektronisko datoru pamata ātruma un efektivitātes ierobežojumus (skatiet Thinking in Silicon ). Bhaskaran saka, ka to pašu paņēmienu, ko viņi izmantoja, lai izmantotu vairākus fāzes maiņas materiāla stāvokļus atmiņas glabāšanai, var izmantot, lai veiktu pamata aritmētiskās darbības, piemēram, skaitīšanu. Ja varat veikt secīgu skaitīšanu, tad varat veikt aprēķinus.