В Оксфорде создали первый в мире чип памяти на основе света

ГЛАВНАЯ / Новости науки

Москва, 07.10.2022, 10:18:14, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Первый в мире чип памяти для постоянного хранения данных на основе света, разработан учеными Оксфордского университета в сотрудничестве с коллегами из Карлсруэ, Мюнстера и Эксетера. Устройство, в котором применяются материалы, используемые в CD и DVD, поможет значительно улучшить быстродействие современных вычислительных систем.

Развитие современных компьютеров сдерживается относительно медленной передачей электронных данных между процессором и памятью. «Нет смысла использовать более быстрые процессоры, если ограничивающим фактором является курсируя информация в- и -из памяти — так называемое узкое место Фон Неймана», — поясняет автор, профессор Хариш Бхаскаран. «Но мы думаем, что с помощью света можно существенно ускорить этот процесс».

Простое преодоление разрыва процессор-память фотонами — не эффективно, в силу необходимости конвертировать их обратно в электронные сигналы на каждом конце. Вместо этого, и память, и возможность обработки необходимо сделать на основе света.

Исследователи пытались создать подобного рода фотонную память и раньше, но результаты всегда были неустойчивыми, поскольку она требует питания для хранения данных. Для многих устройств, таких, как компьютерные диски — необходимо иметь возможность хранить данные в течение неопределенного времени, с питанием или без него.

Теперь в Оксфорде удалось создать первый в мире фотонный чип энергонезависимой памяти. Новое устройство использует фазовый переход материала Ge2Sb2Te5, который используется в перезаписываемых компакт-дисках для хранения данных. Этот материал может приходить в аморфное состояние, как стекло или в кристаллическое состояние, как металл, с помощью электрических или оптических импульсов.

Исследователи описывают, что они создали устройство, которое использует небольшой участок Ge2Sb2Te5 поверх нитрида кремния, который как волновод, может нести свет. Команда показала, что интенсивные световые импульсы, отправленные через волновод, могут аккуратно изменить состояние Ge2Sb2Te5. Интенсивный импульс заставляет его на мгновение расплавиться и быстро охладиться, вынуждая принять аморфную структуру. Менее интенсивный импульс может оставить его в кристаллическом состоянии.

Позже, когда свет с гораздо меньшей интенсивностью направляется через волновод, эта разница в состоянии влияет на количество передающегося света. При измерении этой разницы можно определить состояние, и, в свою очередь, считать присутствие информации в устройстве в виде 1 или 0.

«Это первая по-настоящему энергонезависимая встроенная оптическая память», — поясняют авторы.

Подпишись на канал FTimes в Яндекс.Дзен

Комментарии

Ваше мнение

Это интересно