Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT y las universidades de Münster, Oxford y Exeter han desarrollado la primera memoria permanente en chip totalmente óptica. Este es un paso importante en el camino hacia las computadoras ópticas. Cambio de faseLos materiales que cambian sus propiedades ópticas dependiendo de la disposición de los átomos permiten el almacenamiento de varios bits en una sola célula. Los investigadores presentan su desarrollo en la revista Fotónica de la naturaleza 10.1038 / nphoton.2015.182.
La luz determina el futuro de la tecnología de la información y la comunicación: con elementos ópticos, las computadoras pueden trabajar de manera más rápida y eficiente. Las fibras ópticas se han utilizado desde hace mucho tiempo para la transmisión de datos con luz. Pero en una computadora, los datos aún se procesan yalmacenado electrónicamente. El intercambio electrónico de datos entre los procesadores y la memoria limita la velocidad de las computadoras modernas. Para superar este llamado cuello de botella de von Neumann, no es suficiente conectar ópticamente la memoria y el procesador, ya que las señales ópticas deben convertirse en electricidadseñales de nuevo. Por lo tanto, los científicos buscan métodos para llevar a cabo los cálculos y el almacenamiento de datos de una manera puramente óptica.
Los científicos de KIT, la Universidad de Münster, la Universidad de Oxford y la Universidad de Exeter han desarrollado ahora la primera memoria en chip totalmente óptica y no volátil. "Los bits ópticos se pueden escribir en frecuencias de hasta un gigahercio. Esto permitepara un almacenamiento de datos extremadamente rápido por nuestra memoria totalmente fotónica ", explica el profesor Wolfram Pernice. Pernice dirigió un grupo de trabajo del Instituto KIT de Nanotecnología INT y recientemente se mudó a la Universidad de Münster." La memoria es compatible no solo con la convencionaltransmisión de datos de fibra óptica, pero también con los últimos procesadores ", agrega el profesor Harish Bhaskaran de la Universidad de Oxford.
La nueva memoria puede almacenar datos durante décadas, incluso cuando se corta la energía. Su capacidad para almacenar muchos bits en una sola celda de una billonésima parte de un metro de tamaño memoria multinivel también es muy atractiva. En lugar de lo habitualvalores de información de 0 y 1, se pueden almacenar varios estados en un elemento e incluso se pueden hacer cálculos autónomos, debido a los denominados materiales de cambio de fase, materiales novedosos que cambian sus propiedades ópticas dependiendo de la disposición de los átomos:los períodos más cortos de tiempo pueden cambiar entre estados cristalinos regulares y amorfos irregulares. Para la memoria, los científicos usaron el material de cambio de fase Ge2Sb2Te5 GST. El cambio de cristalino a amorfo almacenamiento de datos y de amorfo acristalino borrar datos se inicia mediante pulsos de luz ultracortos. Para leer los datos, se utilizan pulsos de luz débiles.
Las memorias permanentes en chip totalmente ópticas podrían aumentar considerablemente el rendimiento futuro de las computadoras y reducir su consumo de energía. Junto con las conexiones totalmente ópticas, podrían reducir las latencias. La conversión intensiva de energía de las señales ópticas en señales electrónicas y viceversa noya se requerirá
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :