211service.com
Terabaitų saugykla mobiliesiems telefonams
Dėl naujo tipo atminties technologijos gali atsirasti atminties kortelių arba skaitmeninių fotoaparatų atminties kortelės, kuriose saugomas terabaitas informacijos – daugiau nei šiandien telpa daugelyje standžiųjų diskų. Pirmieji naujosios technologijos pavyzdžiai, kurie taip pat galėtų sumažinti energijos suvartojimą daugiau nei 99 proc., rinkoje galėtų pasirodyti per 18 mėnesių.
Mažos smulkmenos: Virusų dydžio variniai laidai, kaip parodyta čia, gali būti raktas į naujo tipo atminties lustą.
Tai visiškai nauja technologija, sako Michaelas Kozickis, Arizonos valstijos universiteto elektros inžinerijos profesorius, kurio grupė yra viena iš kelių, dirbančių su naujosios atminties versija. Jei jis tikrai veikia taip gerai, kaip visi mano, kad gali, tai gali iš tikrųjų pakeisti atminties ir saugojimo pramonę.
Naujo tipo atmintis, vadinama programuojama metalizavimo elementų (PMC) atmintimi arba nanojonine atmintimi, buvo kuriama Arizonos valstijos universitete ir tokiose įmonėse kaip Sony ir IBM. Tai viena iš naujos kartos eksperimentinių technologijų, skirtų pakeisti kietuosius diskus, nešiojamojoje elektronikoje naudojamą nepastovią „flash“ atmintį ir dinaminę laisvosios prieigos atmintį (DRAM) asmeniniuose kompiuteriuose. Pirmieji joninės atminties prototipai buvo per lėti praktiškai naudoti. Tačiau pastaruoju metu mokslininkai įrodė, kad medžiagos, sudarytos nanoskalėje, gali sukurti daug greitesnius joninės atminties įrenginius. Nanojoninė atmintis yra žymiai greitesnė nei „flash“ atmintis, o kai kurių eksperimentinių elementų sparta prilygsta DRAM, kuri yra daugmaž greitesnė nei „flash“.
Atmintį taip pat gali būti lengva sukurti. Neseniai Arizonos grupė paskelbė darbą, įrodantį, kad nanojoninė atmintis gali būti pagaminta iš medžiagų, paprastai naudojamų kompiuterių atminties lustuose ir mikroprocesoriuose. Tai galėtų palengvinti integraciją su esamomis technologijomis ir reikštų mažiau pertvarkymų gamyklose, o tai patiktų gamintojams.
Kita priežastis, kodėl joninė atmintis yra patraukli, yra ta, kad ji naudoja itin žemą įtampą, todėl gali sunaudoti tik tūkstantąją dalį energijos nei „flash“ atmintis. Teoriškai jis taip pat galėtų pasiekti daug didesnį saugojimo tankį – informacijos bitus paviršiaus ploto vienetui – nei gali dabartinės technologijos.
Šios atrakcijos daugiausia yra naujo informacijos saugojimo mechanizmo rezultatas. „Flash“ atmintis saugo informacijos bitus kaip elektros krūvį, tačiau kuo mažesnės atminties ląstelės turi bitus, tuo mažiau įkrovos jos gali išlaikyti ir tuo jos tampa mažiau patikimos. Naujoji atmintis saugo informaciją pertvarkydama atomus, kad susidarytų stabilios ir galbūt itin mažos atminties ląstelės. Be to, kiekvienoje ląstelėje gali būti saugomi keli informacijos bitai, o ląstelės gali būti sluoksniuotos viena ant kitos, taip padidinant atminties tankį tiek, kad ji gali konkuruoti su tankiausia šiandienine atmintimi: standžiaisiais diskais.
Kiekviena atminties ląstelė susideda iš kieto elektrolito, įterpto tarp dviejų metalinių elektrodų. Elektrolitas yra stiklinė medžiaga, kurioje yra metalo jonų. Paprastai elektrolitas priešinasi elektronų srautui. Tačiau kai elektrodams taikoma įtampa, elektronai prisijungia prie metalo jonų, sudarydami metalo atomus, kurie susikaupia. Šie atomai sudaro viruso dydžio giją, kuri sujungia elektrodus ir sudaro kelią, kuriuo gali tekėti elektros srovė. Pakeitus įtampą, laidas ištirpsta, sako Kozickis. Didelės varžos elektrolito būsena ir kita, mažos varžos būsena gali būti naudojamos nuliams ir vienetams pavaizduoti. Kadangi metalinis siūlas lieka savo vietoje, kol jis neištrinamas, nanojoninė atmintis yra nepastovi, o tai reiškia, kad jai nereikia energijos, kad sulaikytų informaciją, o tik ją perskaityti ar įrašyti.
Tačiau terabaitą informacijos saugojantis diskas turėtų pasinaudoti dviem kitomis nanojoninės atminties savybėmis, sako Kozickis. Pirma, ji turėtų saugoti daugiau nei vieną informacijos bitą vienoje atminties ląstelėje. Kai elemento viduje susiformuoja viela, vėl galima įjungti įtampą, dėl ko susidaro daugiau atomų, sutirštėja viela ir toliau mažėja varža. Paeiliui sujudėjus laidas dar labiau sutirštėja, o skirtingos pasipriešinimo būsenos gali būti naudojamos norint saugoti kelis informacijos bitus viename laide.
Be to, šio tipo atmintis gali būti sukrauta į sluoksnius, nes nebūtina, kad kiekviena ląstelė liestųsi su pagrindiniu silicio sluoksniu, kaip yra kai kurių kitų tipų atminties atveju. Sujungus kelis bitus vienoje ląstelėje su keliais sluoksniais, būtų galima suformuoti nepaprastai tankią atmintį, sako Kozickis.
Williamas Gallagheris, IBM tyrimų vyresnysis žvalgomųjų nepastovios atminties tyrimų vadovas, teigia, kad nanojoninė atmintis yra viena iš kelių perspektyvių naujos kartos atminties technologijų. Tai apima MRAM, kuri saugo informaciją naudodama magnetinius laukus, ir fazių keitimo atmintį, kuri saugo informaciją panašiai kaip naudojama bitams saugoti DVD. Gallagheris sako, kad joninės atminties konkurentai turi pranašumą. MRAM lustai jau parduodami tam tikroms specialioms programoms, pavyzdžiui, įrenginiams, kurie bus veikiami atšiaurioje aplinkoje. Tačiau MRAM taip pat gali pasirodyti geresnė didelės spartos atminties programoms nei kaip blykstės pakaitalas, todėl ji gali nekonkuruoti tiesiogiai su nanojonine atmintimi. Tačiau „Samsung“ per metus gali parduoti fazės keitimu pagrįstą „flash“ pakaitinę atmintį.
Vis dėlto nanojoninė atmintis gali neatsilikti. Kelios įmonės yra licencijavusios nanojoninės atminties technologiją, sukurtą Arizonos valstijos universitete. Tai apima „Qimonda“, įsikūrusi Vokietijoje; Micron Technologies, įsikūrusi Boise, ID; ir Bay Area slapto režimo paleidimas. Pradedanti įmonė gerai ruošiasi gaminti pirmuosius atminties įrenginius, kurie, pasak Kozickio, gali būti prieinami per 18 mėnesių. Tačiau šios pirmosios lustai atminties tankiu nekonkuruos su standžiaisiais diskais, sako jis.
Vis dėlto naujai technologijai gali kilti sunkumų plačiai pritaikyti. „Flash“ tipo atmintis toliau tobulėja ir gali tobulėti dar kelioms produktų kartoms. Be to, geriausi nano-joninės atminties prototipai buvo pagaminti iš medžiagų, kurios nenaudojamos įprastose mikroschemose, todėl gamyba gali būti brangi, bent jau iš pradžių. Kozickio grupė neseniai įrodė, kad joninę atmintį galima sukurti iš silicio dioksido ir vario medžiagų, suderinamų su įprastine gamyba, derinio. Tačiau šios medžiagos neveikia taip gerai, todėl gali būti mažiau patrauklios nei alternatyvos, pvz., fazės keitimo atmintis. Kad naujo tipo atmintis būtų sėkminga, gali tekti įtikinti gamintojus pereiti prie naujų medžiagų.