Este cunoscut faptul că în timpul funcționării oricărui sistem de calcul în profunzimile sale există întârzieri nedorite asociate cu necesitatea de a transfera blocuri de date sau cod de program dintr-un loc în altul. Cel mai adesea, întârzieri lungi apar în timpul transferului de date de la RAM rapid la hard disk-uri lent și invers, iar soluția la această problemă poate fi utilizarea unor tablouri mari de memorie non-volatile, care ar trebui să fie la fel de rapide ca memoria dinamică de acces aleatoriu și ieftin pentru a acesta ar putea fi inclus în sistem într-o cantitate suficientă.
Și unul dintre tipurile promițătoare de astfel de memorii nevolatile rapide este memoria cu schimbare în fază (PCM), despre care vom discuta mai jos.
Memoria bazată pe efectul tranzițiilor de fază funcționează prin trecerea elementului activ al fiecărei celule de la starea cristalină la starea amorfă și invers. Cu toate acestea, utilizarea practică a acestui tip de memorie a fost foarte dificilă din cauza unor probleme. Problema principală este că materialul utilizat ca element activ, antimonidul de galiu, de exemplu, se exfoliază și își pierde proprietățile „fazei” la temperaturi peste 377 grade Celsius (650 Kelvin). Prin urmare, elementele confecționate din astfel de materiale sunt extrem de dificil de inclus în compoziția cristalelor de cipuri cu semiconductor, deoarece unele etape ale procesului tehnologic de producere a acestora includ prelucrarea la temperaturi ridicate.
Soluția problemei producerii nanowirelor din materiale amorfe, care sunt elemente active ale celulelor de memorie, este un proces inovator dezvoltat de oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și Universitatea de Tehnologie și Design din Singapore (Universitatea de Tehnologie și Design din Singapore, SUTD). Cel mai interesant lucru despre noul proces este că pentru prima dată apare un obiect biologic „viu” - virusul bacteriofagului M13 - ca personaj principal.
Virusurile M13 modificate, „stimulate artificial” de o acțiune externă specială, acționează ca constructori care creează cele mai subțiri nanofire din oxid de staniu-germaniu, un material care poate acționa ca un element activ al unei celule cu memorie de fază. În același timp, procesul de „construcție” se desfășoară în condiții normale, iar conductorii din material își păstrează pe deplin toate proprietățile „de fază”.
Cercetătorii lucrează în prezent la îmbunătățirea tehnologiei pentru controlul activității virușilor M13, ceea ce va face în curând posibil să folosească aceste viruși pentru a face nanofire cu lungimea și diametrul strict specificate. "După aceea, crearea de cipuri de memorie PCM nevolatile va fi o briză", scriu cercetătorii. Și atunci noua memorie va elimina întârzierile de milisecunde, ceea ce va crește viteza și eficiența atât a computerelor convenționale, cât și a supercomputerelor de orice nivel de performanță."
Video promotional:
