Het is bekend dat tijdens de werking van elk computersysteem in de diepte ongewenste vertragingen optreden die verband houden met de noodzaak om datablokken of programmacode van de ene plaats naar de andere over te dragen. Meestal treden lange vertragingen op tijdens de overdracht van gegevens van snelle RAM naar trage harde schijven en vice versa, en de oplossing voor dit probleem kan het gebruik zijn van grote reeksen niet-vluchtig geheugen, die even snel moeten zijn als dynamisch willekeurig toegankelijk geheugen, en goedkoop om te kunnen het kan in voldoende hoeveelheid in het systeem worden opgenomen.
En een van de veelbelovende typen van dergelijk snel niet-vluchtig geheugen is het phase-change-geheugen (PCM), dat hieronder zal worden besproken.
Geheugen gebaseerd op het effect van faseovergangen werkt door het actieve element van elke cel om te schakelen van kristallijne naar amorfe toestand en vice versa. Het praktische gebruik van dit type geheugen was echter erg moeilijk vanwege enkele problemen. Het grootste probleem hierbij is dat het materiaal dat als actief element wordt gebruikt, bijvoorbeeld galliumantimonide, exfolieert en zijn fase-eigenschappen verliest bij temperaturen boven 377 graden Celsius (650 Kelvin). Daarom zijn elementen gemaakt van dergelijke materialen buitengewoon moeilijk op te nemen in de samenstelling van kristallen van halfgeleiderchips, omdat sommige stadia van het technologische proces van hun productie een verwerking bij hoge temperatuur omvatten.
De oplossing voor het probleem van het produceren van nanodraden uit amorfe materialen, die actieve elementen zijn van geheugencellen, is een innovatief proces dat is ontwikkeld door wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology en de Singapore University of Technology and Design (SUTD). Het meest interessante van het nieuwe proces is dat voor het eerst een "levend" biologisch object - het bacteriofaagvirus M13 - als hoofdpersoon verschijnt.
Gemodificeerde virussen M13, kunstmatig "aangespoord" door een speciale externe invloed, fungeren als bouwers die de dunste nanodraden maken van tin-germaniumoxide, een materiaal dat kan dienen als een actief element van de fase geheugencel. Tegelijkertijd verloopt het “constructie” -proces onder normale omstandigheden en behouden de geleiders van het materiaal al hun “fase” -eigenschappen volledig.
Onderzoekers werken momenteel aan het verbeteren van de technologie voor het beheersen van de activiteit van M13-virussen, waardoor het binnenkort mogelijk wordt om met deze virussen nanodraden te maken met een strikt gespecificeerde lengte en diameter. "Daarna wordt het maken van niet-vluchtige PCM-geheugenchips een fluitje van een cent", schrijven de onderzoekers.
Promotie video: