Ученые создали прототип рекордно быстрой оптической памяти для компьютеров
В последние десятилетия компьютерная индустрия развивается очень быстро. Процессоры становятся все более мощными, растет количество транзисторов на плате. Однако скорость работы транзисторов принципиально увеличить уже не выйдет, пропускная способность металлических соединений не даст преодолеть частоту в 10 ГГц. Остается наращивать количество транзисторов, объединять их в блоки, которые называются ядрами, придумывать архитектурные особенности для оптимизации взаимойдествия частей процессора, именно по этому пути и идет сегодня компьютерная промышленность.
Но параллельно ученые разрабатывают принципиально новые методы работы компьютеров, в частности более быстрые способы передать информацию между компонентами, а также более быструю память.
Ученые из университета Миннесоты решили использовать для работы с памятью свет. Стандартная магнитная память устроена в виде сэндвича, в котором магнитовосприимчивый “хлеб“ обрамляет начинку-изолятор, препятствующий распространению магнитного поля. При этом для изменения состояния ячейки магнитное поле в одном из слоев разворачивают. Но с помощью обычных электрических “переключателей“ этот процесс проходит слишком медленно.
Ученые решили модернизировать сэндвич, заменив одну из “хлебных“ частей сэндвича сплавом из гадолиния, железа и кобальта, намагниченность которого можно довольно просто изменять с помощью лазерного импульса. Также была заменена проводящая крышка, которая соединяет ячейки памяти. Ее ученые сделали из оксида индия-олова, который пропускает свет.
Свет проходит через полупроводник и изменяет информацию, хранящуюся в ячейке памяти
Одна такая ячейка занимает около десятка микрометров, что в 10 раз тоньше человеческого волоса.
Ячейки корректно работали вплоть до лазерных импульсов, которые длились всего пикосекунду (миллионная миллионной секунды). Это значит, что такая память может работать с скоростью до одного терабита в секунду.
Далее ученые планируют уменьшить размеры ячейки до 100 нанометров, а также уменьшить энергию лазерного импульса, необходимою для работы, а может и перейти к нанофотонным компонентам, превратив свет в электромагнитные волны на поверхности металла.
Но параллельно ученые разрабатывают принципиально новые методы работы компьютеров, в частности более быстрые способы передать информацию между компонентами, а также более быструю память.
Ученые из университета Миннесоты решили использовать для работы с памятью свет. Стандартная магнитная память устроена в виде сэндвича, в котором магнитовосприимчивый “хлеб“ обрамляет начинку-изолятор, препятствующий распространению магнитного поля. При этом для изменения состояния ячейки магнитное поле в одном из слоев разворачивают. Но с помощью обычных электрических “переключателей“ этот процесс проходит слишком медленно.
Ученые решили модернизировать сэндвич, заменив одну из “хлебных“ частей сэндвича сплавом из гадолиния, железа и кобальта, намагниченность которого можно довольно просто изменять с помощью лазерного импульса. Также была заменена проводящая крышка, которая соединяет ячейки памяти. Ее ученые сделали из оксида индия-олова, который пропускает свет.
Свет проходит через полупроводник и изменяет информацию, хранящуюся в ячейке памяти
Ячейки корректно работали вплоть до лазерных импульсов, которые длились всего пикосекунду (миллионная миллионной секунды). Это значит, что такая память может работать с скоростью до одного терабита в секунду.
Далее ученые планируют уменьшить размеры ячейки до 100 нанометров, а также уменьшить энергию лазерного импульса, необходимою для работы, а может и перейти к нанофотонным компонентам, превратив свет в электромагнитные волны на поверхности металла.
Комментарии 0