ÁLLANDÓ ADATTÁROLÁSRA ALKALMAS FOTONIKUS CHIPET HOZTAK LÉTRE

Az újfajta chipen a CD-hez és DVD-hez hasonló módon tárolódnak az adatok, ám egy napon jóval nagy adatsűrűséget lehet majd megvalósítani rajtuk.
Jools _
Jools _
2015. okt. 1. 11:01
Állandó adattárolásra alkalmas fotonikus chipet hoztak létre

Állandó adattárolásra alkalmas fotonikus chippel állt elő egy német és brit kutatókból álló csoport. A fejlesztés nagyon nagy jelentőségű lehet az számítástechnika jövőjére nézve, hiszen a fotonikus vagy optikai chipek számos előnnyel rendelkeznek az elektronok áramlásán alapuló áramkörökkel szemben. Az optikai rendszerű lapkák egyrészt sokkal gyorsabb működésre képesek, mivel bennük az elektronok nem ütköznek folyamatosan egymásba, másrészt ugyanezen okból jóval kevesebb hőt is generálnak. Az elmúlt évtizedek során elsősorban olyan fotonikus rendszerekkel kísérleteztek a kutatók, amelyekben a fém vezetékeket optikai szálakra cserélték le. Ezek a chipek azonban csak addig képesek az adatok tárolására, amíg energiát kapnak, ennek hiányában viszont a rajtuk tárolt információk elvesznek.

Harish Bhaskaran, az Oxford nanomérnöke, és Wolfram Pernice, a Karlsruhei Műszaki Intézet villamosmérnöke azonban az újraírható optikai adattárolók alapanyagát felhasználva kidolgozott egy módszert, amellyel áthidalható ez a probléma. Az újraírható CD-ken és DVD-ken egy germániumból, antimonból és tellúrból (GST) álló ötvözet tárolja az adatokat. Ha a vékony réteget erős lézerfény éri, annak rendezett, kristályrácsos szerkezete az adott helyen összekuszálódik. (A szerkezet aztán egy alacsonyabb intenzitású nyalábbal újra helyrehozható, ezért újraírható a tároló). Az adatok tehát szabályos és amorf részek kombinációjaként tárolódnak, leolvasásuk pedig azért valósítható meg, mert a két különböző struktúra másként veri vissza a fényt.

Galéria megnyitása

Az anyaggal dolgozó kutatók nemrégiben észrevették, hogy a GST amorf változatának fényelnyelő képessége is megváltozik a rendezett struktúrát jellemzőhöz képest: a kristályrácsos részek több fényt nyelnek el, mint a szabálytalan régiók. A szakértők az anyag ezen tulajdonságát kívánták kiaknázni újfajta optikai chipjük megalkotásakor, ezért egy fényimpulzusok számára csatornát biztosító szilícium-nitrid hullámvezető tetejére aprócska GST-réteget helyeztek. Az adatok rögzítéséhez intenzív fénynyalábot vezettek a hullámvezetőbe, amely a célba vett helyeken megváltoztatta a réteg kristályszerkezetét. Olvasáskor a kutatók ezúttal nem a GST fényvisszaverő képességét, hanem annak fényelnyelő képességét vizsgálták alacsony intenzitású nyalábok segítségével, vagyis azt nézték, hogy hol mennyi fény jut át a megírt rétegen.

A rendszer különböző hullámhosszú nyalábokat használva párhuzamosan több bit rögzítésére és leolvasására is képes, ami az elektromos adattárolók esetében nem oldható meg. A másik érdekesség, hogy a nyalábok intenzitásának változtatásával szabályozható, hogy mennyire váljon amorffá a kristályrács egy-egy pontja. A szakértők például 90 százalékban amorf és 10 százalékban kristályos, valamint 80 százalékban amorf és 20 százalékban kristályos pontokat is létre tudtak hozni, illetve gond nélkül leolvasni, ami azt jelenti, hogy az adattároló nem csak bináris kód tárolására lesz alkalmas, így egy adott méretű felületen jóval több adatot tud megőrizni. (A kutatóknak a mostani kísérlet során nyolc jól megkülönböztethető fényelnyelési szintet sikerült létrehozniuk.)

A fotonikus chipek persze egyelőre ezzel a nagyon fontos eredménnyel együtt is fejlesztésük kezdeti szakaszában járnak, és meglehetősen kezdetlegesek elektronokkal működő társaikhoz képest. Ám Bhaskaran elmondása szerint a fotonikus rendszerek a jövőben 50‒100-szor gyorsabbak lehetnek a jelenlegi processzoroknál.

Hírlevél feliratkozás
A feliratkozással elfogadom a Felhasználási feltételeket és az Adatvédelmi nyilatkozatot.

10 hozzászólás

A komment írásához előbb jelentkezz be!
Törölt felhasználó
Törölt felhasználó
2015. okt. 1. 13:07
#3

Ha valóban haladni fognak a fejlesztéssel és nem csak a levegőbe beszélnek —mint a legtöbb forradalmi újítás esetében, amiknek már át kellett volna alakítania az ICT ipart teljesen— közel 300 évvel korábban lesznek a Star Trekben —a TNG-től számítva— látottakhoz hasonló áramkörök, chipek és adatkristályok, mint ahogy az jósolta.

zodiac83
zodiac83
2015. okt. 2. 15:32

+1 :D

Szkeptik
Szkeptik
2015. okt. 1. 12:58
#2

Milyen foglalatba fognak érkezni? Gigabyte vagy ASUS lap a jobb hozzá?

Törölt felhasználó
Törölt felhasználó
2015. okt. 1. 13:07

Te meg miről beszélsz?

Meteorhead
Meteorhead
2015. okt. 1. 12:41
#1

A végére azért kellett a szokásos, teljesen légbőlkapott dobálózás a nagy számokkal a projekt finanszírozás biztosítása végett. :)

Egyébként nagyon szép eredmény. A cikkben esetleg ki lehetett volna térni arra, hogy mennyi idő alatt lehet elérni a kívánt amorf-kristályos arányt, illetve mit jósolnak, meddig bírja egy ilyen cella. Az újraírható CD/DVD-knek ugyanis elég rossz tulajdonságuk, hogy azért éves távlatokban felejtenek, mitöbb tönkremennek az oxidálódás hatására.

hunstree
hunstree
2015. okt. 1. 17:43

"...mennyi idő alatt lehet elérni a kívánt amorf-kristályos arányt..."

eredeti cikkből: 100 ns Write pulses

Vissza az oldal tetejére