19 июля 2019, пятница, 04:34
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Что придет на смену флэшке?

Молекулярная память: в MIT хотят сконструировать принципиально новые молекулы на основе графена
Молекулярная память: в MIT хотят сконструировать принципиально новые молекулы на основе графена
mit.edu/newsoffice/

Модули флэш-памяти уже много лет кажутся офисным работникам, не желающим хранить информацию в «веб-облаках», незаменимой вещью. SSD-накопители постепенно вытесняют традиционные жесткие диски. Но что заменит саму флэш-память?

Сегодня исследования в области памяти идут как минимум в пяти перспективных направлениях.

Упрощенная схема магниторезистивной ячейки памяти
Wikimedia Commons

Например, магниторезистивная память: тип памяти, в котором хранение информации определяет степень намагниченности отдельных элементов микросхемы. На эту технологию возлагают большие надежды: предполагается, что через несколько лет по популярности она обгоняет все используемые сегодня типы памяти. Причин тому несколько: она быстрее и стабильнее flash, не требует постоянного напряжения, как RAM.

Принцип действия весьма похож на тот, что в жестких дисках, Направление намагниченности отдельной ячейки меняет ее сопротивление, которое несложно измерить, пропустив через ячейку ток. Таким образом можно определить, какие данные на ней записаны. От HDD есть одно важное отличие: доступ к ячейкам производится не с помощью специальной головки, а прямой подачей тока. Это ускоряет доступ к памяти в миллион раз! 

Продажи чипов MRAM уже ведутся, но масштабному вторжению новой технологии на рынок мешает максимальный объем памяти, ограниченный размером (пока) в 64 Мб. Доработкой и усовершенствованием технологии занимаются мастодонты Samsung и Toshiba. 

Спинтронная память хранит данные при помощи так называемых спинов. Под этим термином понимают квантовую характеристику, которая есть у большинства элементарных частиц, и обозначает магнитный момент. Спин нейтрона, протона или электрона обычно равен ½ или -½. Для того чтобы превратить эти физические особенности частиц в память, нужно только научиться выставлять спины отдельных частиц и списывать их. Ну, и позаботиться о том, чтобы спин не менялся сам по себе под воздействием теплового движения или других факторов внешней среды.

Спинтронная память использует магнитный момент (спин) элементарных частиц, пока речь идет только о научных экспериментах. 

Ученые уже научились создавать ток с определенной ориентацией спина и фильтровать электроны со спином, отличным от заданного. Подсчитать нужные электроны с заданным спином можно при помощи специального фильтра. Пока речь идет только о научных экспериментах, которые проводятся в условиях абсолютного нуля и с магнитным полем огромной силы.

Исследования продолжает компания IBM. Правда, сроки появления такой памяти никто не называет.

ДНК-память

Хранить данные в архивах можно при помощи ДНК-памяти. Исследователи из Европейского института биоинформатики уже научились считывать информацию с молекул ДНК и самостоятельно синтезировать их для хранения необходимой им информации. В рамках недавнего эксперимента европейские специалисты записали на одну молекулу речь Мартина Лютера Кинга (в mp3), сонеты Шекспира, фотографию в формате JPEG и статью первооткрывателей структуры ДНК Джеймса Уотсона и Френсиса Крика «Молекулярная структура нуклеиновых кислот» в формате PDF.

Экспериментаторы записали на молекулу ДНК речь Мартина Лютера Кинга (в mp3), сонеты Шекспира, фотографию в формате JPEG и статью  Уотсона и Крика в формате PDF.

Емкость накопителя нового типа поражает: в одном грамме этого вещества может храниться до 455 миллиардов гигабайт данных. Столько, например, вмещает 100 млрд. DVD-дисков. Еще один плюс - высокая степень надежности сохранности данных. ДНК может хранить доступную для считывания при помощи специальных приборов информацию на протяжении нескольких тысяч лет.

Есть перспективные технологии и в области создания молекулярной памяти. Ученые из MIT предлагают хранить информацию прямо в молекулах. Ноль или единицу в такой памяти можно создать, сориентировав молекулы в определенном направлении при помощи магнитного поля. Снижение же размера ячейки до одной молекулы увеличит плотность памяти до каких-то невероятных значений.

Пока, правда, при создании такого рода памяти есть одна проблема: отдельные молекулы часто неустойчивы из-за теплового движения. Для того чтобы они хранили информацию, их нужно постоянно охлаждать. Но в MIT хотят сконструировать принципиально новые молекулы на основе графена.

Графен может стать заменой ДНК в качестве хранителя информации.

Еще одна перспективная технология - голографические диски. Собственно, она стала известна ученым еще в 1970-х гг и в настоящее время постоянно дорабатывается. Запись голограммы происходит во время комбинации двух лазерных лучей: один из них несет информацию, а другой является опорным, вспомогательным. Накладываясь друг на друга, световые волны двух лазеров создают пространственную картину внутри запоминающего слоя, обладающего фотографической памятью. Чтобы восстановить данные, нужно направить луч опорного лазера на специальный фотографический слой.

Голографическая память

Основная проблема - подобрать надежный полимер для фотографического слоя, чтобы он мог хранить информацию долго и не был чувствителен к внешней среде. Ближе всех к его поиску подошла компания InPhase Technologies.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.