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文/迈克·奥科特
追求更快速率的打算公司已经开始利用光替代电来传输打算机内部数据。现在,研究职员又推出了一个具有光明前景的操持——利用光来存储信息,即便在断电的情形下亦可实现。

在这个电子显微镜图像中,一小块名为GST(黄色部分)的相变材料涌如今波导上。作为存储单元,它可以通过波导发送光脉冲来实现数据读写
利用光而不是电在打算机存储器和处理器之间传输数据会大幅提升打算机的速率和效能。但目前,光学旗子暗记还须要转变成电旗子暗记,而数据的存储也因此电子办法进行的,比起时下处理器的速率相对要慢。
该技能的发明者表示,利用可重写CD和DVD材料制成的新型“全光子”存储器,是迈向更高效数据传输和存储系统所需支持的一步。
此前,光子存储器曾在芯片上演示过,但寿命很短,且须要持续的光的供应才能坚持运转。这是第一个封装在芯片上的非易失落性光学存储器,意味着它不须要持续的能源供应,因而可以像硬盘一样供应长期存储。
该技能依赖的是所谓的相变材料。光脉冲可以让这种材料在两种截然不同的状态之间转换:一种状态是原子呈有序排列或晶态构造,一种状态是原子呈无序排列或非晶态构造。研究职员利用这种征象进行信息读写。
基于自身的一种特性,该材料特殊适于影象存储。研究职员表示,他们可以利用光让这种材料处于稠浊状态,比如10%的晶态和90%的非晶态,或20%的晶态和80%的非晶态,等等。
英国牛津大学(University of Oxford)材料科学教授、纳米工程专家哈里什·巴斯卡兰(Harish Bhaskaran)表示,影象存储材料拥有两种以上状态,意味着“你可以在同样空间内塞入更多信息”。巴斯卡兰和德国明斯特大学(University of Münster)的沃尔弗拉姆·佩尔尼切(Wolfram Pernice)是该项研究项目的卖力人。
短期来看,这种存储技能可以用于提升数据中央的性能,并在云打算的根本上扩大各种运用。多家大型打算公司正在开拓新的系统,利用波导让光在芯片上移动,或利用当前电信行业普遍利用的光缆,将光从一个芯片转移到另一个芯片。
巴斯卡兰及其同事表示,这项新的存储操持与传统的光学纤维以及波导操持并不相悖。
要想实现商业化,该技能还有很长的路要走。研究职员的测试结果显示,目前它只能读写几个比特的数据。这须要更多的研究和开拓,以更好理解它的运用办法或该当运用的办法。
巴斯卡兰和佩尔尼切操持探索的方向之一,是非传统打算机体系机构的设计,或许还包括模拟大脑处理信息的体系机构,这有可能战胜传统电子打算机面临的最主要的速率和效率限定问题。巴斯卡兰表示,他们用于探求相变材料多种状态的技能,同样可以用来实行基本的算术运算,比如计数。
“如果你可以进行顺序计数,那么你就可以进行打算。”他说。