Универзална меморија обећава да ће заменити и RAM и флеш меморију у рачунарима као боља, бржа и енергетски ефикаснија алтернатива — а истраживачи су управо померили овај корак ближе стварности.
Универзална рачунарска меморија која је и супер-брза и енергетски ефикасна је корак ближе стварности након што су научници изградили „екстремно“ стабилан прототип користећи потпуно нови материјал.
Универзална меморија је јефтинија и мање интензивнија
Нови материјал, назван „GST467“, који садржи германијум, антимон и тербијум, коришћен је као један понављајући слој у структури наслаганих слојева, познатој као супер-решетка, и могао би да отвори пут универзалној меморији која може заменити и краткотрајно и дуготрајно складиштење.
Такође може бити бржи, јефтинији и мање интензиван, рекли су научници у студији објављеној 22. јануара у часопису „Nature“. Рачунари данас користе краткорочну меморију, као што је меморија са случајним приступом (RAM) и дугорочна флеш меморија — као што су SSD или чврсти дискови — у различите сврхе.
RAM је брз, али му је потребна значајна количина физичког простора и константно напајање, што значи да његови подаци нестају када се рачунар искључи. Флеш меморија, с друге стране, задржава податке без потребе за напајањем и много је гушћа, али је спорија од RAM-а у преносу својих ускладиштених података у процесор.
Универзална меморија комбинује брзину RАМ-а и дугорочност SSD-a
Неколико техничких препрека остаје пред комерцијално одрживом универзалном меморијом која комбинује брзину RАМ-а и дугорочну меморију флеш меморије.
Нови прототип је облик меморије за промену фазе (PCM) која ствара јединице и нуле рачунарских података када се пребацује између стања високог и ниског отпора на материјалу налик стаклу, наводи се у студији. Када се материјал у PCM-u кристализује – представља „један“ – он ослобађа велику количину енергије и има мали отпор.
Има високу отпорност и апсорбује исту количину енергије када се топи – представља „нулу“.
Нови прототип је облик меморије за промену фазе (PCM) која ствара јединице и нуле рачунарских података када се пребацује између стања високог и ниског отпора на материјалу налик стаклу, наводи се у студији. Када се материјал у PCM-u кристализује – представља „један“ – он ослобађа велику количину енергије и има мали отпор.
Има високу отпорност и апсорбује исту количину енергије када се топи – представља „нулу“.
Први у свету графенски полупроводник могао би да напаја будуће квантне рачунаре. Према истраживачима, GST467 је идеалан кандидат за употребу у PCM-u јер нуди вишу кристализацију и ниже температуре топљења од других алтернатива, које су такође направљене од антимона, тербијума и германијума, али у различитим односима и кристалним структурама.
У новој студији, тим је дизајнирао и тестирао стотине радних меморијских уређаја различитих величина који су укључивали GST467 као један слој у гомилу сложених слојева различите композиције. Затим су извршили опсежна електрична мерења и „benchmarking“ тестове како би видели како се материјал понаша.
Постиже велику брзину, а троши мало енергије
Истраживачи су открили да су меморијски уређаји GST467 постизали велике брзине док су трошили врло мало енергије – са топлотом ограниченом на материјал. Такође су известили да теоретски може да задржи податке више од 10 година – чак и на температурама изнад 248 степени Фаренхајта (120 степени Целзијуса).
Ово „надилази фундаментални компромис за PCM технологију“ и доводи до „супериорних перформанси уређаја“, рекли су научници. Материјал не побољшава само једну метрику, као што су издржљивост или брзина, већ и неколико метрика истовремено, додали су. Такође су је описали као „најреалистичнију и најприкладнију ствар за индустрију коју смо направили“, рекавши да је то кључни корак ка универзалном сећању.
Нова студија приказује потенцијални приступ универзалном памћењу претендује да промени ток индустрије. Један од најбољих алтернативних кандидата за универзалну меморију је UltraRAM — технологија заснована на истраживачком пројекту који је настао са Универзитета Ланкастер у Великој Британији.
Овај приступ користи другачији механизам за задржавање информација: за разлику од флеша и RAM-а, који су засновани на силикону, UltraRAM користи полупроводнике направљене од елемената из групе III и V у периодном систему елемената.
Нови уређај би могао бити бољи кандидат јер UltraRAM захтева 2,5 волти за рад, у односу на 0,7 волти који је потребан новом прототипу, рекао је коаутор Асир Кан, докторанд на Стeнфорду, за „Live Science“.
UltraRAM такође користи токсично једињење — индијум арсенид. Иако је UltraRAM много ближи комерцијализацији, аутори нове студије тврде да би њихов нови прототип било лакше уградити у постојеће методе производње полупроводника. То је због релативно ниских температура потребних за стварање радног уређаја.
„Кључни следећи корак је да придобијемо партнере из индустрије да нам помогну да ово повећамо на исплатив начин“, рекао је коаутор студије Ерик Поуп, професор електротехнике на Универзитету Стeнфорд, за „Live Science“. „То је једини начин на који се може укључити у потрошачке уређаје — ако се може произвести по довољно ниској цени.
