Новая компьютерная память в 10 тыс. раз быстрее старой

24.06.2013

Ученые из Университета Калифорнии и Наньянского технологического университета (Сингапур) создали компьютерную память, которая намного быстрее и долговечнее современной.

Прототип устройства изготовлен из феррита висмута и потребляет меньше энергии при намного большей скорости записи и чтения. Прототип чипа памяти представляет собой структуру с 16 элементами-ячейками, которые реагируют на свет. В обычной компьютерной памяти информация сохраняется в ячейках, которые содержат различные количества электрического заряда, таким образом определяется где "0", а где "1". Феррит висмута отличается тем, что может находиться в одном из двух состояний поляризации и почти мгновенно переключаться между этими состояниями под воздействием импульса света. То есть, новое устройство демонстрирует сегнетоэлектрические свойства.

Сегнетоэлектрическая память считается очень перспективной, поскольку она отличается высоким быстродействием и низким энергопотреблением. Однако, данная технология пока не нашла широкого применения, в частности из-за того, что для надежного хранения информации приходится перезаписывать сегнетоэлектрическую память после каждого к ней обращения. В результате возникают проблемы со сроком службы.

Новое устройство лишено данного недостатка. Подача напряжения при записи создает поляризацию материала, впоследствии воздействие светового импульса вызывает фотоэлектрическую реакцию: генерируется ток, по напряжению которого можно определить состояние поляризации, т.е. "1" или "0". При этом напряжение легко считывается с помощью обычных электродов или транзисторов, а яркий световой импульс не меняет поляризацию материала. Таким образом, нет необходимости в перезаписи данных после каждого считывания.

Новое энергонезависимое запоминающее устрйоство работает намного быстрее всех современных чипов памяти: процесс чтения или записи занимает не более 10 наносекунд - это в 10 тыс. раз быстрее нынешней памяти. Более того, для записи/чтения новый чип требует напряжения всего 3 В, в то время как например флэш-память требует 15 В.

Пока единственным препятствием для массового внедрения нового типа памяти остается необходимость создания технологии высокоточного освещения каждой ячейки. Пока в лабораторных условиях освещается вся решетка чипа, но для чтения каждого отдельного бита это не годится. Инженерам придется разработать оптические элементы, которые позволят при операции чтения освещать каждую ячейку, и тогда на рынке появится энергоэффективная, надежная и быстродействующая память, которая так необходима современным электронным устройствам.

<< Назад: Электрический мотоцикл для спецназа 25.06.2013

>> Вперед: Corning Gorilla Glass для в автомобилей 24.06.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Самый маленький в мире Full HD-дисплей 19.07.2018 Компания Sony анонсировала самый миниатюрный в мире рефлективный дисплей с разрешением Full HD и соответствующий сигнальный процессор. Представленная платформа, если так можно сказать, предназначена для выпуска портативных проекторов. Массовое производство дисплеев SXRD241A (SXRD, Silicon X-Tal (crystal) Reflective Display) и БИС CXD3554GG начнется в августе. Цена комплекта в виде образцов составит примерно $106. Дисплей Sony SXRD241A имеет диагональ 0,37 дюймов. Чтобы удержать разрешение в заданных пределах (Full HD) потребовалось примерно на 30 % уменьшить размеры пикселей. В предыдущих рефлективных дисплеях для микропроекторов размеры пикселей составляли 6 мкм. Новейшая разработка состоит из пикселей размерами 4,25 мкм. Также в новой модели рефлективного экрана компания реализовала технологию экранирования падающего света, который всегда приникал вглубь датчика и своим влиянием на управляющие транзисторы вносил искажения в изображение. Отдельно несколько слов о возможностях сигнального процессора CXD3554GG из нового комплекта. Управляющая электроника процессора позволяет автоматически подстраивать изображение под рельеф экрана. Портативными проекторами на основе новых комплектов Sony можно будет пользоваться как дома, так и в любом другом месте, и не заботиться о рельефе поверхности на которое падает изображение. Оно будет максимально скорректировано для передачи на экран правильных пропорций вне зависимости от кривизны экрана. Также процессор позволяет создать непрерывное для глаза изображение из стоящих рядом нескольких проекторов, автоматически создавая панорамный обзор. В перспективе компания рассчитывает выпустить миниатюрные рефлективные дисплеи и сигнальные процессоры с поддержкой разрешения 4K.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026