Pamięć doskonała?
Naukowcy z University of Pennsylvania opracowali nanokable, które są w stanie przechowywać dane przez 100 000 lat i odczytywać je tysiąckrotnie szybciej, niż obecnie wykorzystywane układy flash czy miniaturowe dyski twarde. Ponadto do pracy potrzebują mniej energii i zajmują mniej miejsca.
Nanokable są dziełem Ritesha Agarwala, Se-Ho Lee i Yeonwoonga Junga. Stworzone zostały z tellurku germanowo-antymonowego (Ge2Sb2Te5). Jest to materiał zmiennofazowy, który pod wpływem prądu elektrycznego zmienia swoją strukturę pomiędzy stanem amorficznym a krystalicznym.
Kolejną olbrzymią zaletą wspomnianych nanokabli jest fakt, iż miniaturowe struktury o średnicy zaledwie 100 atomów można tworzyć bez wykorzystywania drogich technik litograficznych. Naukowcy wykorzystali proces chemiczny, podczas którego poszczególne składniki samodzielnie krystalizują w niskiej temperaturze i obecności metalowego katalizatora. Utworzone w ten sposób nanokable miały od 30 do 50 nanometrów średnicy i długość 10 mikrometrów. Zostały następnie przeniesione na krzemowe podłoże i utworzono z nich urządzenie zdolne do przechowywania danych.
Testy wykazały, że potrzebuje ono do pracy jedynie 0,7 mW na bit informacji. Informacje są odczytywane, kasowane i zapisywane w ciągu 50 nanosekund, czyli 1000-krotnie szybciej, niż ma to miejsce w przypadku flash. Z wyliczeń wynika, że urządzenie może osiągnąć gęstość zapisu rzędu terabita na cal i jest w stanie przechowywać dane przez 100 000 lat.
Wiele firm pracuje nad technologiami, które zastąpiłyby wykorzystywane powszechnie pamięci flash. Spotykamy się z nimi w wielu miejscach: w aparatach fotograficznych, kartach pamięci, klipsach USB itp. Układy flas mają liczne zalety. Są układami nieulotnymi, co oznacza, iż po wyłączeniu zasilania dane nadal są przechowywane. Są stosunkowo tanie i energooszczędne. Mają jednak i wady, a do najpoważniejszych z nich można zaliczyć stosunkowo długi czas zapisu/odczytu, który powoduje, że np. aparaty fotograficzne nie mogą szybko wykonywać zdjęć, gdyż pamięci flash nie nadążają z zapisywaniem danych.
Dlatego też trwają prace nad bardzo obiecującymi pamięciami zmiennofazowymi. Są one bardziej wydajne, odporne i mają prostszą konstrukcję, niż układy flash. Ich główną wadą jest fakt, iż trudno jest produkować je w skali właściwej dla współczesnych technik litograficznych nie niszcząc przy tym ich właściwości.
Uczonym z University of Pennsylvania udało się pokonać tę trudność. Może to oznaczać, iż w najbliższym czasie będziemy świadkami rewolucji na rynku nieulotnych pamięci.
Mariusz Błoński
