Det är känt att under driften av vilket datorsystem som helst i dess djup finns det oönskade förseningar associerade med behovet av att överföra datablock eller programkod från en plats till en annan. Oftast inträffar långa förseningar under överföring av data från snabb RAM till långsamma hårddiskar och vice versa, och lösningen på detta problem kan vara användningen av stora matriser av icke-flyktigt minne, som måste vara lika snabbt som dynamiskt slumpmässigt åtkomstminne och billigt för att det kan inkluderas i systemet i tillräcklig mängd.
Och en av de lovande typerna av sådant snabbt icke-flyktigt minne är fasändringsminne (PCM), som kommer att diskuteras nedan.
Minne baserat på effekten av fasövergångar fungerar genom att växla det aktiva elementet i varje cell från kristallint till amorft tillstånd och vice versa. Men den praktiska användningen av denna typ av minne var mycket svår på grund av vissa problem. Huvudproblemet här är att materialet som används som ett aktivt element, till exempel galliumantimonid, exfolierar och förlorar sina "fas" -egenskaper vid temperaturer över 377 grader Celsius (650 Kelvin). Därför är element tillverkade av sådana material extremt svåra att inkludera i sammansättningen av kristaller av halvledarchips, eftersom vissa steg i den tekniska processen för deras produktion inkluderar högtemperaturbearbetning.
Lösningen på problemet med att producera nanotrådar från amorfa material, som är aktiva element i minneceller, är en innovativ process utvecklad av forskare från Massachusetts Institute of Technology och Singapore University of Technology and Design (SUTD). Det mest intressanta i den nya processen är att för första gången spelar ett "levande" biologiskt objekt - bakteriofagviruset M13 - huvudrollens roll.
De modifierade M13-virusen, konstgjorda "sporras på" av en speciell extern handling, fungerar som byggare som skapar de tunnaste nanotrådarna från tenn-germaniumoxid, ett material som kan fungera som ett aktivt element i en fasminnecell. Samtidigt fortskrider "konstruktionsprocessen" under normala förhållanden och ledarna gjorda av materialet bibehåller helt sina "fas" -egenskaper.
Forskare arbetar för närvarande med att förbättra tekniken för att kontrollera aktiviteten hos M13-virus, vilket snart kommer att göra det möjligt att använda dessa virus för att göra nanotrådar med strikt specificerad längd och diameter. "Därefter kommer att göra icke-flyktiga PCM-minneschips snap," skriver forskarna. "Och sedan kommer det nya minnet att eliminera millisekunders förseningar, vilket kommer att öka hastigheten och effektiviteten för både konventionella datorer och superdatorer på vilken prestanda som helst."
Kampanjvideo:
