Täysoptisia muistipiirejä

24.09.2015

KIT-pysyvaa-tallennusta-valolla-300-t.jpgKarlsruhe Institute of Technologyn (KIT) sekä Münsterin, Oxfordin ja Exeterin yliopistojen tutkijoiden toimesta on kehitetty ensimmäinen täysoptinen mikropiireille soveltuva haihtumaton muistiratkaisu.

Tämä on tärkeä askel tiellä kohti optista tietotekniikkaa, joka toimii nopeammin ja tehokkaammin. Optisissa kuiduissa on jo kauan käytetty valoa tiedonsiirtoon mutta tietokoneissa datan käsittely ja tallennus tapahtuu vielä sähköisesti.

Sähköinen tiedonvaihto prosessorin ja muistin välillä rajoittaa tietokoneen nopeutta. Jotta voitettaisiin tämä niin kutsuttu von Neumannin pullonkaula, ei riitä pelkkä optinen yhteys muistin ja prosessorin välillä, sillä optiset signaalit on muunnettava kuitenkin uudelleen sähköisiksi signaaleiksi.

Tutkijoiden mukaan nyt kehitettyihin muisteihin voidaan kirjoittaa bittejä jopa gigahertsin nopeuksilla. Muisti on myös yhteensopiva tavanomaiselle valokuituiselle tiedonsiirrolle ja uusimmille prosessoreille.

Uudenlainen haihtumaton muisti voi säilyttää dataa vuosikymmeniä. Se tallentaa bittejä metrin miljardisosan kokoiseen soluun, jossa on käytettävissä kahdeksantasoinen muistitila ja jossa voidaan tehdä jopa itsenäisiä laskelmia.

Muistirakenne perustuu faasimuutosmateriaaliin Ge2Sb2Te5 (GST). Nämä materiaalit voivat muuttaa tilaansa kiteisestä (tavallinen) amorfiseen (epäsäännöllinen) ja päinvastoin. Tällä kertaa se tehdään ultralyhyellä aallonpituuden mukaan multipleksatulla valopulssilla. Datan lukemiseen käytetään heikompaa valopulssia.

Haihtumaton täysoptinen mikropiirimuisti voi merkittävästi lisätä tulevaisuuden tietokoneiden suorituskykyä ja vähentää energiankulutusta. Yhdessä täysoptisia liitäntöjen kanssa ne voivat vähentää viiveitä. Energiaintensiivistä muuntamista optisista signaaleista sähköiseksi ja päinvastoin ei silloin enää tarvita.

Aiheesta aiemmin:

Atomien paksuinen kuvakenno

13.10.2026Valon hallinta valolla värjättyjen nestekiteiden avulla
12.10.2026Cooperin parien Cheshiren kissan virnistys
12.10.2026Tekoälysiru tunnistaa liikkeen muutokset ajan suhteen
10.10.2026Sähköinen tekniikka elämän merkkien tunnistamiseksi avaruudessa
09.10.2026Aliarvioitu faasi sopiikin logiikkapuolijohteeksi
09.10.2026Robotin iho kerää virtaa kävellessään
09.10.2026Joustavuutta neuromorfiseen aistimiseen ilman akkua
08.10.2026Ioneille vauhtia kiinteän tilan akuissa
08.10.2026Perovskiittisia aurinkokennoja ja tekoälyä avaruuteen
08.10.2026Laser pysyy lukittuna ilman aktiivista ohjausta

Siirry arkistoon »