Rewolucja magazynowania danych, pamięć zmiennofazowa z arcyważnym odkryciem

Rewolucja magazynowania danych, czyli pamięć zmiennofazowa z arcyważnym odkryciem

Czyżby po półprzewodnikowej rewolucji, którą mamy już za nami pamięć zmiennofazowa była kolejną rewolucją magazynowania danych? Szanse na to były od dawna, ale dziś poczyniono ku temu arcyważny krok, rozwiązując największy problem tego rodzaju pamięci. Gra jest o tyle warta świeczki, że ta pamięć jest o tysiące razy szybsza niż konwencjonalne dyski twarde.

Problem w tym, że pamięć zmiennofazowa nigdy nie doczekała się powszechnych zastosowań, bo ilość energii, jaką zużywa, uniemożliwia jej integracje na dużą skalę. Teraz jednak inżynierowie ze Stanford University rozwiązali ten problem, co może zapewnić nam w przyszłości dostęp do nośników danych nowej generacji. Te z kolei mogłyby zrewolucjonizować czy to superkomputery, czujniki medyczne lub wojskowe i wreszcie oczywiście nasze komputery, czy urządzenia mobilne.

Ludzie od dawna spodziewali się, że pamięć zmiennofazowa zastąpi większość pamięci w naszych telefonach i laptopach. Jednym z powodów, dla których nie została przyjęta, jest to, że do działania wymaga więcej mocy niż konkurencyjne technologie pamięci. W naszym badaniu wykazaliśmy, że pamięć o przemianie fazowej może być zarówno szybka, jak i energooszczędna.

– powiedział Eric Pop, profesor elektrotechniki i starszy autor badania.

Czytaj też: Nowoczesny kokpit X-59 QueSST po testach. Ponaddźwiękowy samolot NASA nie będzie miał zwyczajnej szyby

Jak działa pamięć zmiennofazowa i czego dokonali właśnie naukowcy?

Zamiast ukrytych w krzemowych układach tranzystorów (SSD), czy duetu talerzy z głowicami (HDD), pamięć zmiennofazowa składa się ze związku trzech pierwiastków chemicznych (germanu, antymonu telluru), umieszczonych pomiędzy dwiema metalowymi elektrodami. Dane magazynuje również z wykorzystaniem zer i jedynek, ale nie poprzez kolejno włączanie i włączanie przepływu elektronów, ale pomiary rezystancji materiału. Problem w tym, że pamięć zmiennofazowa pożera więcej energii, niż ta konwencjonalna i to właśnie wzięli na celownik inżynierowie.

Nasze nowe odkrycie obniżyło gęstość prądu dziesięciokrotnie na elastycznym podłożu i stokrotnie na sztywnym krzemie. Do naszego tajnego sosu [tajnego połączenia, zapewniającego rewolucję w pamięci zmiennofazowej – dop. red.] zalicza się: supersieć składająca się z warstw materiału pamięciowego w skali nano, komórek porów, czyli nano-dziury, w którą włożyliśmy te warstwy supersieci oraz termoizolującego elastycznego podłoża. Razem [to połączenie] znacznie poprawiło wydajność energetyczną [pamięci zmiennofazowej].

– tłumaczy dalej Eric Pop.

Czytaj też: Przez technologię NLOS nawet za zamkniętymi drzwiami możecie być obserwowani

Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół inżynierów zaprojektował komórkę pamięci zmiennofazowej, która działa przy niskim poborze mocy i może być osadzona na elastycznej plastikowej podstawie. To ona zresztą jest tutaj ważnym elementem, dzięki swojej niskiej przewodności cieplnej, bo to ona pomaga w zmniejszeniu przepływu prądu w komórce pamięci, umożliwiając jej wydajną pracę. Ulepszyli ją nawet do tego stopnia, że zamiast bazować na dwóch stanach rezystancji, ich pamięć zmiennofazowa jest w stanie operować na czterech, ale jak zostanie to przekute na rzeczywisty produkt? Tego niestety na ten moment nie wiadomo.