>>>Работа! Продавайте контент на сайте Vinegret! Узнай как!<<<
Прорыв в области «универсальной памяти» приближает следующее поколение компьютеров на один шаг ближе к значительному увеличению скорости.

Прорыв в области «универсальной памяти» приближает следующее поколение компьютеров на один шаг ближе к значительному увеличению скорости.

3 мин


Сверхбыстрая и энергоэффективная универсальная компьютерная память стала на шаг ближе к реальности после того, как учёные создали «чрезвычайно» стабильный прототип с использованием совершенно нового материала.

Новый материал, получивший название «GST467», который содержит германий, сурьму и тербий, использовался в качестве одного повторяющегося слоя в многослойной структуре, известной как сверхрешётка, и мог бы проложить путь к универсальной памяти, которая может заменить как краткосрочное, так и долгосрочное хранилище. Это также может быть быстрее, дешевле и менее энергозатратно, заявили учёные в исследовании, опубликованном 22 января в журнале Nature.

Прорыв в области «универсальной памяти» приближает следующее поколение компьютеров на один шаг ближе к значительному увеличению скорости.
Новый материал «GST467» может стать ключом к созданию универсальной памяти, сочетающей в себе лучшее из оперативной памяти и лучшее из флэш-накопителей. Изображение: lovestock/Getty Images

Современные компьютеры используют кратковременную память, такую как оперативная память (RAM), и долговременную флэш-память — такую как твердотельные накопители (SSD), или жёсткие диски, — для различных целей. Оперативная память работает быстро, но требует значительного объёма физического пространства и постоянного источника питания, что означает, что её данные исчезают при выключении компьютера. С другой стороны, флэш-память сохраняет данные без необходимости питания и намного плотнее, но при передаче сохранённых данных в процессор она работает медленнее, чем оперативная память.

Остаётся несколько технических препятствий, прежде чем универсальная память, сочетающая в себе скорость оперативной памяти и долговременную память флэш-памяти, станет коммерчески жизнеспособной. Но этот прототип наиболее близок к этому, пишут учёные в своей статье.

Согласно исследованию, новый прототип представляет собой форму памяти с фазовым изменением (PCM), которая создаёт единицы и нули компьютерных данных при переключении между состояниями с высоким и низким сопротивлением на стеклоподобном материале. Когда материал в PCM кристаллизуется (представляя собой «единицу»), он выделяет большое количество энергии и имеет низкое сопротивление. Он обладает высоким сопротивлением и поглощает такое же количество энергии при плавлении, что соответствует «нулю».

По мнению исследователей, GST467 является идеальным кандидатом для использования в PCM, поскольку он обеспечивает более высокую кристаллизацию и более низкие температуры плавления, чем другие альтернативы, которые также изготавливаются из сурьмы, тербия и германия, но в других соотношениях и с другой кристаллической структурой.

В новом исследовании команда разработала и протестировала сотни устройств рабочей памяти разных размеров, которые включали GST467 в качестве одного слоя в стопку сэндвич-слоёв разного состава. Затем они провели обширные электрические измерения и сравнительные тесты, чтобы увидеть, как работает материал.

Исследователи обнаружили, что устройства памяти GST467 работают с высокой скоростью, потребляя при этом очень мало энергии, поскольку тепло выделяется только материалом. Они также сообщили, что теоретически такое устройство может сохранять данные более 10 лет — даже при температуре выше 248 градусов по Фаренгейту (120 градусов по Цельсию). По словам учёных, это «выходит за рамки фундаментального компромисса для технологии PCM» и приводит к «превосходной производительности устройства».

Они добавили, что материал улучшает не только один показатель, такой как выносливость или скорость, но и несколько показателей одновременно. Они также назвали его наиболее «реалистичным и дружественным к отрасли продуктом, который мы создали», заявив, что это ключевой шаг на пути к универсальной памяти.

Новое исследование демонстрирует потенциальный подход к универсальной памяти, меняющий правила игры. Одним из лучших же альтернативных вариантов универсальной памяти является ULTRARAM — технология, основанная на исследовательском проекте, разработанном Университетом Ланкастера в Великобритании. Но этот подход использует другой механизм сохранения информации: в отличие от флэш-памяти и ОЗУ, которые основаны на кремнии, ULTRARAM использует полупроводники, изготовленные из элементов из групп III и V периодической таблицы элементов.

Новое устройство может быть более подходящим кандидатом, поскольку для работы ULTRARAM требуется напряжение 2,5 В по сравнению с 0,7 В, необходимым новому прототипу, рассказал Live Science соавтор Асир Хан (Asir Khan), докторант из Стэнфордского Университета. В ULTRARAM также используется токсичное соединение — арсенид индия.

И хотя ULTRARAM гораздо ближе к коммерциализации, авторы нового исследования утверждают, что их новый прототип будет легче внедрить в существующие методы производства полупроводников. Это связано с относительно низкими температурами, необходимыми для создания работающего устройства.

«Следующий ключевой шаг — привлечь отраслевых партнёров, которые помогут нам масштабировать это экономически эффективным способом, — рассказал Live Science соавтор исследования Эрик Поп (Eric Pop), профессор электротехники в Стэнфордском Университете. — Это единственный способ включить его в потребительские устройства — если его можно производить по достаточно низкой цене.»

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

Включить уведомления Да Спасибо, не надо