Teoretyczna pamięć fononowa

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Lei Wang i Baowen Li, naukowcy z Singapuru badają możliwość wyprodukowania urządzeń przechowujących dane, które miałyby działać nie dzięki zmianom napięcia, a zmianom temperatury (falom cieplnym). Jak już informowaliśmy, Wang i Li pod koniec 2007 roku zaprezentowali pracę, w której opisali tranzystor fononowy, czyli termiczny odpowiednik tranzystora polowego. To z kolei otwiera drogę do powstania fononiki, czyli nauki o przetwarzaniu informacji dzięki ciepłu.

Obecnie Wang i Li opublikowali w Physical Review Letters artykuł, w którym dowodzą, że możliwe będzie wyprodukowanie fononowych układów pamięci. Przewidują, że mogą one powstać już w ciągu najbliższych kilku lat, gdy tylko pozwoli na to rozwój technologiczny.

Obaj naukowcy twierdzą, że odpowiednio izolowany układ byłby w stanie przechowywać termicznie zapisane informacje przez długi czas. Problemem staje się jednak odczyt danych, gdyż podczas pomiaru temperatury dojdzie do wymiany ciepła pomiędzy układem a termometrem. Dlatego też singapurczycy proponują zastosowanie układu termicznego, zdolnego do prezentowania dwóch stanów, który byłby zasilany z zewnętrznego źródła ciepła.

Teoretyczna kość Wanga i Li ma być zbudowana z pojedynczej cząsteczki znajdującej się pomiędzy dwoma siatkami krystalicznymi składającymi się około 50 atomów każda. Siatki zostałyby podłączone do źródeł ciepła o różnych temperaturach. Z kolei znajdująca się pomiędzy nimi cząsteczka byłaby połączona z kontrolnym źródłem ciepła, które można włączać i wyłączać. Taki system mógłby dokonywać pełnych operacji odczytu/zapisu. Moduł zapisujący to siatka krystaliczna z około 10 atomów, połączona z jednej strony cząsteczką, a z drugiej - do źródła ciepła. Moduł ten mógłby zatem ochładzać cząsteczkę, przełączając ją tym samym w stan 0 lub ją podgrzewać (stan 1).

Dane odczytywane byłyby przez termometr podłączony tylko do cząsteczki. Jeśli cząsteczka byłaby ciepła (stan 1) doszłoby do podgrzania termometru. Z kolei zimna cząstka (stan 0) ochłodzi go. W ten sposób dojdzie do odczytania informacji. Oczywiście cząstka ulegałaby ochłodzeniu/podgrzaniu również przez sam kontakt z termometrem. To mogłoby zmienić jej stan. Zapobiec temu mają znajdujące się obok siatki krystaliczne, które albo zaabsorbują nadmiar ciepła z rozgrzewającej się od termometru cząstki, albo też ogrzeją ją, gdy zacznie się ochładzać. W ten sposób stan cząstki zostanie zachowany.

Z obliczeń naukowców wynika, że po odłączeniu modułu zapisującego, cząstka dość długo zachowa swój stan, chociaż wyprodukowanie idealnej pamięci, ze względu na fluktuacje termiczne, nie będzie możliwe. Jednak można wydłużyć czas przechowywania danych poprzez ich regularne odświeżanie, podobnie jak dzieje się to obecnie w pamięciach DRAM.

[mnichv10 4]

Hm, ale nic nie pisze, jakie zalety miałaby taka pamięć, bo jak na razie, to widać same komplikacje i problemy oraz niemożliwości:)

[thibris 4]

Faktycznie - nadmierne komplikowanie już istniejących układów i próba stworzenia czegoś co i tak ma marne widoki na wykorzystanie gdziekolwiek na skalę większą niż ciekawostka.

[shg 1]

Hm, ale nic nie pisze, jakie zalety miałaby taka pamięć, bo jak na razie, to widać same komplikacje i problemy oraz niemożliwości:)

Nie?

Teoretyczna kość Wanga i Li ma być zbudowana z pojedynczej cząsteczki znajdującej się pomiędzy dwoma siatkami krystalicznymi składającymi się około 50 atomów każda.

Problemy chyba zawsze towarzyszą wprowadzaniu nowych technologii. Z germanem też nie było łatwo.

[Mariusz Błoński 195]

Hm, ale nic nie pisze, jakie zalety miałaby taka pamięć, bo jak na razie, to widać same komplikacje i problemy oraz niemożliwości:)

 

W notce jest link do wcześniejszej informacji, a tam kilka słów o zaletach fononiki

[este perfil es muy tonto 9]

w ogóle ciekawy jest proces ewolucji technologii,być może dlatego że teraz opisywany projekt jawi nam się jako nieperspektywiczny, to rezygnując z niego zaprzepaścimy szansę na rozwój alternatywnej technologii i za wiele lat gdy zapisywanie danych dzięki zmianom napięcia osiągnie jakieś optimum, okaże się że odkryjemy coś co pozwoliłoby rozwinąć tą fononikę do większego stopnia niż zapisywanie "zmiennonapięciowe",ale wtedy prace trzeba by zaczynać od zera i być może w ogóle nikt by ich nie podjął.tak sobie wolno myślę podobne to trochę do przetchlinek które niby użyteczne dla małych owadów,ale uniemożliwiły rozwój większych form(tak więc skupienie się tylko na jednej technologii utrudnić może rozwój innych, choć  przeciwności utrudniające ich rozwój w przeszłości mogą być już zażegnane dzięki rozwojowi wiedzy)

[mnichv10 4]

"ale wtedy prace trzeba by zaczynać od zera"

 

Czemu od zera? Czy prace na ten temat zostają zniszczone, jeśli się ich nie wykorzystuje?...

[este perfil es muy tonto 9]

no bardziej od zera gdyby się je mimo wszystko na bocznych torach rozwijało powolutku,poza tym może nie będzie się dało powrócić do dawnych rozwiązań,bo zostaną zapomniane/lub powrót do nich będzie bardzo utrudniony,tak sobie tylko głośno dywaguję

[Tomasz Winter 2]

Pamięć fononowa to pierwsza szybka pamięć jaka powstała. Jednak wtedy opierała się ona na fali akustycznej w rurach z rtęcią. Jeżeli chcecie sobie dywagować, to na tematy o których macie jakieś pojęcie. Ale na razie skupcie się na CZYTANIU i SŁUCHANIU.

Edytowane 19 marca 2019 przez Tomasz Winter

[ex nihilo 222]

Nie ma to jak dobra napinka... z dziesięcioletnim opóźnieniem