Оптическая ячейка памяти Достигает Запись Хранение данных

Новое устройство может позволить компьютерам, использующим оптику и электрические сигналы, взаимодействовать с данными.. Исследователи из университетов г. Оксфорд, Эксетер а также Мюнстер продемонстрировали новый метод, который может хранить больше оптических данных в меньшем пространстве, чем это было возможно ранее на кристалле.. Этот метод улучшает ячейку оптической памяти с фазовым переходом., который использует свет для записи и чтения данных, и мог бы предложить более быстрое, более энергоэффективная форма памяти для компьютеров.

В ОПТИЧЕСКИЙ, Журнал Оптического общества для высокоэффективных исследований, the ученые описывают свою новую технику для полностью оптического хранения данных, что могло бы помочь удовлетворить растущую потребность в большем количестве компьютерных хранилищ данных.

Вместо использования электрических сигналов для хранения данных в одном из двух состояний – ноль или один – как современные компьютеры, ячейка оптической памяти использует свет для хранения информации. Исследователи продемонстрировали оптическую память с более чем 32 состояния, или уровни, эквивалент 5 биты. Это важный шаг к полностью оптическому компьютеру., долгосрочная цель многих исследовательских групп в этой области.

Руководитель исследовательской группы Хариш Бхаскаран из Оксфордского университета Департамент материалов сказал: «Оптические волокна доставляют в наши дома и офисы закодированные светом данные., но эта информация преобразуется в электронные сигналы внутри компьютеров. Доведя скорость передачи данных на основе света до печатных плат, на которых работают компьютеры., наша полностью оптическая память может позволить создать гибридный компьютерный чип, который взаимодействует с данными как оптически, так и электрически».

Новая работа является частью большого проекта Fun-COMP., для функционально масштабируемых вычислительных технологий, который объединяет академических и промышленных партнеров для разработки новаторских аппаратных технологий.

Ячейка оптической памяти использует свет для кодирования информации в материале с фазовым переходом., класс материалов, используемых для изготовления перезаписываемых компакт-дисков и DVD-дисков.. Лазер нагревает части материала с фазовым переходом, что заставляет его переключаться между состояниями, в которых все атомы упорядочены или неупорядочены. Поскольку эти два состояния имеют разные оптические показатели преломления, данные можно прочитать с помощью света.

Материалы с фазовым переходом могут хранить данные в течение длительного времени, поскольку они остаются в неупорядоченном или упорядоченном состоянии до тех пор, пока снова не будут освещены особым типом лазерного излучения, первоначально использовавшимся для записи данных.. Смешивание различных соотношений упорядоченных и неупорядоченных состояний в области материала позволяет хранить информацию в континууме уровней, а не только в нуле и единице, как в традиционной электронной памяти..

Исследователи добились увеличения разрешения с помощью разработанной ими новой техники, в которой используется лазерный свет с одним, двухступенчатый импульс — два импульса, объединенные в импульс прямоугольной формы — для точного управления плавлением и кристаллизацией материала.

Многоуровневая память

Исследователи показали, что они могут использовать свой подход для надежного кодирования данных на 34 уровни, что больше, чем 32 уровни, необходимые для достижения 5-битного программирования.

«Это достижение требовало идеального понимания взаимодействия между светом и материалом, а затем отправки точно правильного типа лазерного импульса, необходимого для достижения каждого уровня.,— сказал Бхаскаран.. «Мы решили чрезвычайно сложную задачу».

Новая техника может помочь преодолеть одно из узких мест, ограничивающих скорость современных компьютеров.: связь между процессором и памятью. «Была проделана большая работа по улучшению связи между этими двумя блоками с использованием оптоволокна.,— сказал Бхаскаран.. 'Однако, оптическая связь этих двух устройств по-прежнему требует дорогостоящих электрооптических преобразований на обоих концах.. Наша ячейка памяти может быть использована в гибридной оптико-электрических установки, чтобы устранить необходимость в этом преобразование на стороне памяти, позволяя хранить данные и извлекать оптический «.

Источник: HTTP://www.ox.ac.uk