بصري خلية الذاكرة يحقق تخزين البيانات سجل

جهاز جديد يمكن تمكين أجهزة الكمبيوتر التي تستخدم البصريات والإشارات الكهربائية للتفاعل مع البيانات. باحثون من جامعتي أكسفورد, إكستر و مونستر أظهروا تقنية جديدة يمكنها تخزين المزيد من البيانات الضوئية في مساحة أصغر مما كان ممكنًا في السابق على الشريحة. تحسن هذه التقنية على خلية الذاكرة البصرية مراحل التغيير, والذي يستخدم الضوء لكتابة وقراءة البيانات, ويمكن أن تقدم أسرع, شكل أكثر كفاءة في استخدام قوة الذاكرة لأجهزة الكمبيوتر.

في بصريات, مجلة الجمعية البصرية للأبحاث عالية التأثير, ال يصف العلماء تقنيتهم ​​الجديدة لتخزين البيانات الضوئية بالكامل, مما قد يساعد في تلبية الحاجة المتزايدة لتخزين المزيد من بيانات الكمبيوتر.

بدلاً من استخدام الإشارات الكهربائية لتخزين البيانات في إحدى الحالتين – صفر أو واحد – مثل أجهزة الكمبيوتر اليوم, تستخدم خلية الذاكرة الضوئية الضوء لتخزين المعلومات. أظهر الباحثون ذاكرة بصرية بأكثر من 32 تنص على, أو المستويات, أي ما يعادل 5 بت. هذه خطوة مهمة نحو كمبيوتر كامل البصريات, هدف طويل المدى للعديد من المجموعات البحثية في هذا المجال.

قائد فريق البحث هريش باسكاران من جامعة أكسفورد قسم المواد قال: "تجلب الألياف الضوئية البيانات المشفرة بالضوء إلى منازلنا ومكاتبنا, لكن هذه المعلومات تتحول إلى إشارات إلكترونية بمجرد دخولها في أجهزة الكمبيوتر. من خلال جلب سرعة نقل البيانات على أساس الضوء إلى لوحات الدوائر التي تشغل أجهزة الكمبيوتر, يمكن لذاكرتنا الضوئية بالكامل تمكين شريحة كمبيوتر هجينة تتفاعل مع البيانات بصريًا وكهربائيًا. "

العمل الجديد هو جزء من مشروع كبير يسمى Fun-COMP, لتكنولوجيا الحوسبة ذات الحجم الوظيفي, يجمع الشركاء الأكاديميين والصناعيين معًا لتطوير تقنيات الأجهزة الرائدة.

تستخدم خلية الذاكرة الضوئية الضوء لتشفير المعلومات في مادة تغيير الطور, فئة من المواد المستخدمة لصنع أقراص مضغوطة وأقراص DVD قابلة لإعادة الكتابة. يقوم الليزر بتسخين أجزاء من مادة متغيرة الطور, مما يؤدي إلى التبديل بين الحالات التي يتم فيها ترتيب جميع الذرات أو اضطرابها. لأن هاتين الحالتين تعرضان مؤشرات بصرية مختلفة للانكسار, يمكن قراءة البيانات باستخدام الضوء.

يمكن لمواد تغيير الطور تخزين البيانات لفترة طويلة لأنها تظل في حالة اضطراب أو مرتبة حتى تضيء مرة أخرى بنوع معين من ضوء الليزر المستخدم في الأصل لكتابة البيانات. خلط نسب مختلفة من الدول أمر والمختلين في مجال المواد يسمح المعلومات التي يتم تخزينها في سلسلة متصلة من مستويات بدلا من مجرد صفر واحد كما هو الحال في الذاكرة الإلكترونية التقليدية.

أنجز الباحثون عن قرار زيادة باستخدام تقنية جديدة أنها وضعت يستخدم ضوء الليزر مع واحد, نبض المزدوج صعدت - وهما البقول وضعت معا في النبض على شكل مستطيل - إلى التحكم بدقة في الذوبان وتبلور المواد.

ذاكرة تخزين متعددة المستويات

وأظهر الباحثون أن يتمكنوا من استخدام نهجها لتشفير البيانات بشكل موثوق على 34 مستويات, التي هي أكثر من 32 المستويات الضرورية لتحقيق برمجة 5-بت.

"هذا الإنجاز المطلوبة فهم التفاعل بين الضوء والمادة تماما وبعد ذلك ترسل بالضبط النوع الصحيح من نبضة ليزر ضروري لتحقيق كل مستوى,وقال باسكران. "نحن تحل مشكلة صعبة للغاية."

يمكن أن تساعد التقنية الجديدة في التغلب على أحد الاختناقات التي تحد من سرعة أجهزة الكمبيوتر الحالية: الارتباط بين المعالج والذاكرة. "لقد تم بذل الكثير من العمل لتحسين الاتصال بين هاتين الوحدتين باستخدام الألياف البصرية,وقال باسكران. 'ومع ذلك, لا يزال ربط هاتين الوحدتين بصريًا يتطلب تحويلات كهروضوئية باهظة الثمن في كلا الطرفين. يمكن استخدام خلية الذاكرة الخاصة بنا في إعداد كهربائي ضوئي هجين لإزالة الحاجة إلى هذا التحويل على جانب الذاكرة من خلال السماح بتخزين البيانات واستعادتها بصريًا.

مصدر: HTTP://www.ox.ac.uk