ذخیره داده های رایانشی بدون صفر و یک انجام می شود
محققان دانشگاه کمبریج نسخه جدیدی از یک حافظه رایانه ساخته اند که می تواند فعالیت تراشه هایی را تسریع کند که نسبت به نمونه های فعلی ۱۰۰ بار داده های بیشتری ذخیره می کنند.
به گزارش نیواطلس، این سیستم از پل های باریوم بین ورقه هایی از یک ماده نامنظم ساخته شده است.
قدرت فناوری رایانشی فعلی هرچقدر زیاد باشد، هنوز هم محدودیت هایی برای آن وجود دارد. داده ها در دو حالت صفر و یک در آن رمزگذاری می شوند. این داده ها در بخش های مختلف رایانه ذخیره و پردازش می شوند بنابراین باید عقب و جلو شوند و همین امر انرژی مصرف می کند.
اما یک نوع نوظهور از حافظه رایانشی که به عنوان حافظه سوییچینگ مقاومتی( resistive switching memory) مشهور است، طوری طراحی شده تا بسیار کارآمدتر باشد.
نوع جدید حافظه، به جای تغییر یک بیت اطلاعات به یکی از دو وضعیت صفر و یک، می تواند حالات مختلفی را تولید کند. این امر به وسیله به کارگیری جریان برق در انواع خاصی از مواد به کار می رود که سبب می شود مقاومت الکتریکی آنها قدرتمندتر یا ضعیف تر شود. طیف وسیعی از این اختلافات متمایز در مقاومت الکتریکی مجموعه ای از وضعیت های مختلف ذخیره داده را ممکن می کند.
مارکوس هلن برند مولف ارشد پژوهش می گوید: یک یو اس بی معمولی براساس فناوری جدید ساخته می شود که بین ۱۰ تا ۱۰۰ مرتبه اطلاعات اطلاعات بیشتری ذخیره می کند.
در پژوهش جدید محققان نوعی از دستگاه حافظه سوییچینگ مقاومتی را با کمک ماده ای به نام اکسید هافنیم ابداع کردند که هم اکنون در صنعت نیمه رسانا به عنوان عایق به کار می رود. به طور نرمال استفاده از حافظه چالش برانگیز است زیرا در سطح اتمی هیچ ساختاری ندارد زیرا اتم های هافنیم و اکسیژن به طور تصادفی با یکدیگر ترکیب می شوند اما محققان کمبریج متوجه شدند اضافه کردن یک ماده اضافی این روند را تغییر می دهد.
هنگامیکه باریم به این ترکیب اضافه شد، نوعی پل های عمودی بین ورقه های نازک اکسید هافنیم ایجاد شد. از آنجا که پل های باریم ساختار بسیار منظمی دارند، الکترون ها می توانند از طریق آنها به راحتی حرکت کنند. یک مانع انرژی در نقطه تماس پل ها با دستگاه ساخته می شود و ارتافع این مانع را می توان کنترل کرد که مقاومت الکتریکی کل مواد را تعیین می کند. همین روند به نوبه خود داده ها را رمزگذاری می کند.
محققان معتقدند دستگاه ابداعی شان با استفاده از ورقه های نازک اکسید هافنیم با پل های باریوم متصل است و چند مزیت دارد که به تجاری سازی آن کمک می کند. این ساختارها می توانند تحت دمای پایین خود را بازسازی کنند.
چنین روندی بسیار ساده تر از تولید در دمای بالا است. از سوی دیگر این مواد به طور گسترده در صنعت تراشه سازی رایانه به کار می روند بنابراین ترکیب آنها در روش های تولید فعلی آسان تر است.