Здравствуй, дорогие читатели iCover! Сейчас мы желаем поболтать о первом всецело оптическом чипе энергонезависимой памяти — совместной разработке ученых из Технологического университета Карлсруэ, университетов Мюнстера, Оксфорда и Эксетера.
Смотрите кроме этого: Создан оптический чип памяти с фазовым переходом

В Технологическом университете Карлсруэ (KIT) при помощи Вестфальского университета Мюнстера, Оксфордского и Эксетерского университетов создан принципиально новый тип энергонезависимой памяти. Данные в нём сохраняются за счёт трансформации оптических особенностей при фазовом переходе материала. Под действием ультракоротких световых импульсов он локально меняет состояние из кристаллического в аморфное и обратно.

Всецело оптическая природа памяти воображает громадной интерес для будущих вычислительных совокупностей.

Возможность оптических компонентов и использования света схем формирует новое будущее для информационно-коммуникационных разработок, раскрывая принципиально новые быстродействия и горизонты эффективности вычислительных совокупностей. Тогда как оптическое волокно – уже давно привычный метод передачи световой информации, существующие компьютерные совокупности на 100% задействуют возможности бинарной логики методом обработки электрических задействования и сигналов электронных схемотехнических ответов.

Реализация “электронного сценария” обмена данными между оперативной памятью и процессором – один из главных факторов, ограничивающих быстродействие нынешних компьютеров и узкое место в архитекторе фон Неймана. Кардинальное решение проблемы не ограничивается организацией оптического интерфейса между памятью и процессором, потому, что это не отменит необходимости обоюдного преобразования оптических и электрических сигналов между ними.

Такое ответ должно быть связано с разработкой хранения информации и метода обработки, что разрешил бы осуществлять все операции с данными только за счет потенциала фотонно-оптических разработок.В течение продолжительного времени опыты с фотонной памятью не разрешали достигнуть устойчивых результатов. И в этом смысле оптический чип с энергонезависимой фотонной памятью — совместную разработку ученых Технологического университета Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) и университетов Мюнстера, Оксфорда, Эксетера возможно без преувеличения назвать эпохальной.

Предложенный метод записи информации разрешит кардинально улучшить производительность существующей вычислительной архитектуры за счет понижения задержек, которые связаны с преобразованием электрического сигнала. Практическая реализация концепции оптического чипа с энергонезависимой памятью стала вероятна благодаря применению неповторимого PSM-материала нового поколения Ge2Sb2Te5 (GST) — халькогенидного соединения, талантливого поменять фазу кристаллической решетки с аморфной на кристаллическую и обратно под действием сверхкороткого импульсного лазерного излучения.

Так, оптические и ”логические” особенности PSM-кристалла (аморфное и кристаллическое состояние) определяются характером размещения атомов кристаллической решетки и смогут быть заданы искусственно при помощи модифицированного лазерного излучения. Считывание информации кроме этого осуществляется лазерными импульсами но меньшей интенсивности.

Потому, что для любого трансформации состояния кристаллической решетки требуется только внешнее направленное действие лазерного излучения, то записанная информация сможет сберигаться без внешнего доступа энергии в течение десятилетий. И в этом отношении чип есть энергонезависимым.“Частота записи оптических битов может быть около 1 гигагерца.

Это снабжает очень высокое быстродействие отечественной, всецело фотонной памяти”, — сказал начальник научной группы в KIT доктор наук Мюнстерского университета Уолфрэм Пернайс (Wolfram Pernice). Принципиально важно, что “… такая память уже сейчас возможно совместима со стандартной оптоволоконной совокупностью передачи данных. А предложенные методы доступа к содержимому ячеек разрешают совместить новую память с процессорами последнего поколения…” – додаёт доктор наук Гариш Бхаскаран (Harish Bhaskaran).

Так, в одной многоуровневой ячейке в миллиардные доли метра, возможно хранить и самостоятельно обрабатывать на несложном логическом уровне до 8 бит информации, записывая и сохраняя сходу пара состояний. Всецело оптическая постоянная память, интегрированная на инновационном чипе способна значительно повысить быстродействие компьютеров, заметно снизив наряду с этим их энергопотребление.

Многоуровневый чип с произвольным доступом разрешит задействовать намного большие вычислительные возможности. Для однократного переключения и считывания информации промежуточных состояний со скоростью 1 ГГц хватает энергии в 13.4 пДж (Пико Джоуля = 10-12 Джоуля). Наряду с этим отдельные элементы памяти смогут быть созданы методом применения принципа мультиплексирования длины волны.

Так, всецело оптический многоуровневый энергонезависимый чип, разрешающий частично избавиться от узкого места архитектуры фон Неймана делается одним из наиболее значимых звеньев новой вычислительной архитектуры фотонно-оптических компьютеров будущего.Само собой разумеется, применение всего потенциала, заложенного в новейшем чипе связано с возможностью исполнения громадных количеств работ в самых различных направлениях. К тому же, не обращая внимания на отдаленную возможность создания фотонных аналогов современных процессоров, применение возможностей уже существующих электронных процессоров в связке с чипом оптической памяти – это как следует новый уровень обработки информации.

А для практической реализации таковой схемы хватит создать оптоволоконный интерфейс, в котором энергоемкий процесс преобразования электрических сигналов в оптические и напротив будет осуществляться лишь на стороне процессора.Подробнее с историей создания и результатами исследований революционного чипа возможно ознакомиться на страницах издания Nature Photonics.Глубокоуважаемые читатели, мы неизменно с наслаждением встречаем и ожидаем вас на страницах блога iCover! Мы готовы и дальше радовать вас собственными публикациями и попытаемся приложить максимумальные усилия чтобы совершённое с нами время доставило наслаждение и вам. И, само собой разумеется, помните подписываться на отечественные рубрики и мы обещаем — скучать не придется!Другие увлекательные статьиBang Olufsen BeoPlay A2: портативный премиум-универсал Обзор Asus Zenfone 2 32GB на базе точек зрения пользователейMoleskine – авангард и классика блокнотовНовые графические планшеты Intuos – всё для творчестваКоролева офисных мышей: обзор Logitech Marathon M705

Случайная статья:

• Как выбрать хорошую гарнитуру
• Hx-a100 – надежный спутник в любой ситуации

Программирование микроконтроллеров AVR. Урок 15. Внутренняя энергонезависимая память EEPROM. Часть 1

Похожие статьи:

• Создан первый образец магнонной голографической памяти

  Эксперты Института радиотехники и Калифорнийского университета и электроники РАН представили память, талантливую считывать и записывать данные намного…

• Cоздан первый рабочий прототип однокристального электронно-оптического процессора

  Приветствуем отечественных читателей на страницах блога iCover! Исследователи из Университета Колорадо Боулдер (Colorado Boulder), в сотрудничестве с…

• Создана первая искусственная рибосома

  В центре фармацевтической биотехнологии университета штата Иллинойс в Чикаго в первый раз создана синтетическая рибосома, трудящаяся в живой клетке….