Ateityje laukia iškart įsijungiantys kompiuteriai (11)
Cornell universiteto (JAV) mokslininkai sukūrė atminties įrenginį, koduojantį duomenis tik elektriniu lauku kambario temperatūroje.
Nors skamba kiek abstrakčiai, tačiau tai atveria galimybes inžinieriams sukurti iškart įsijungiančius kompiuterius, naudojančius daug mažiau energijos, nei dabartiniai modeliai.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Dabartiniai kompiuteriai saugo duomenis, naudodami elektros sroves. Tai veikia visai neblogai, tačiau smarkiai riboja kompiuterių mažinimą – neina sumažinti vielų, kuriomis teka srovė.
Taip pat tai reiškia, kad mūsų kompiuteriai naudoja daug energijos ir paspaudus mygtuką, įsijungia ne iš karto. Tai žinant, nepaisant visos technologijų pažangos, kompiuteriai neįsijungia daug sparčiau, nei prieš 10 metų.
Idealus sprendimas būtų duomenis koduoti be elektros srovės, pavyzdžiui, naudojant elektrinį lauką per izoliatorių. Taip būtų naudojama daug mažiau energijos, kompiuteriai galėtų būti daug spartesni ir mažesni, ir būtų pasiektas ilgus dešimtmečius mokslininkus kamavęs tikslas.
Cornellio komandai pavyko pasiekti proveržį, sukūrus kambario temperatūroje veikiantį magnetoelektrinį atminties įtaisą, atitinkantį vieną kompiuterio bitą.
Nors dabar (arba kada nors anksčiau) tokio atminties kiekio dideliu nepavadintum, įrenginys vadinamas „naujos kartos pastoviosios atminties šventuoju graliu”, ir gali būti įjungtas (šis procesas vadinamas „magnetiniu perjungiamumu”) dviem žingsniais, nenaudojant nieko kito, tik elektrinį lauką.
Tyrimas publikuotas žurnale Nature.
„Pranašumas – mažas energijos naudojimas,“ sakė vyr. tyrėjas Johnas Heronas pranešime spaudai.
„Perjungimui reikia mažos įtampos, be srovės. Srovę naudojantys prietaisai naudoja daugiau energijos ir didžiąją tos energijos dalį iššvaisto kaip šilumą. Būtent tai kaitina jūsų kompiuterius ir sodina baterijas.“
Įrengimas pagamintas iš bismuto ferito, turinčio labai retą savybę – jis yra multiferoikas (taryb. lit. – segnetomagnetikas). Tai reiškia, kad jis fiziškai magnetiškas (kaip šaldytuvo magnetukas), o taip pat feroelektriškas, tai yra, visada elektriškai poliarizuotas ir kuriantis magnetinį lauką. Šį feroelektrinį magnetinį lauką galima perjungti elektriniu lauku, o tai reiškia, kad jį galima naudoti duomenų saugojimui.
O geriausia, kad jis veikia ir kambario temperatūroje. Anksčiau mokslininkams buvo pavykę gauti panašius rezultatus, naudojant kitas medžiagas, bet tik labai žemoje temperatūroje, 4 K (-269 °C). Tai reiškė, kad jų niekaip nebūtų galima išplėsti ir naudoti žmonių namuose ir pramonėje.
„Iš fizikos pusės tai labai jaudino, bet praktinio pritaikymo iš esmės nebuvo,“ sakė Darrellas Schlomas, vienas iš projekto tyrėjų, pranešime spaudai.
Atradimas padarytas, kai komanda iš pradžių teoriškai sukūrė, o tada eksperimentiškai realizavo perjungimo bismuto ferito įtaise kinetiką.
Anksčiau manyta, kad perjungimas vyksta vienu žingsniu, o tai reiškia, kad jo negalima naudoti atminties įtaisams. Bet dabar jie išsiaiškino, kad perjungimas vyksta dviem žingsniais, kas rodo didžiulį kompiuterijos revoliucionavimo potencialą.
Įtaisui taip pat reikia dešimt kartų mažiau energijos, nei kitiems modeliams.
Bet mokslininkų dar laukia ilgas kelias – kol kas jie turi tik vieno bito ekvivalentą, o kasdienių kompiuterių atminčiai reikia milijardų tokių taisų masyvų. Be to, reikia pagerinti įtaiso patvarumą.
Bet netgi koncepcijos įrodymas yra jaudinantis, ir jei iš šios medžiagos galėtume gaminti iškasrt įsijungiančius kompiuterius, būtų nuostabu.
Nors didysis klausimas yra… ar dabar išvis dar kas nors išjungia kompiuterius?
Šaltinis: EurekAlert