Задава се 100-кратно увеличение на капацитета на CD-тата и чиповете
Учени дават обещание памети и устройства с доста висока компактност на запис, която даже имитира сложността на човешкия мозък
Подобрени материали с променлива фаза ще усилят в пъти потенциала на предпазване на компактидисковете и чиповете (източник: University of Arizonа)
Не след дълго микрочиповете и презаписваемите компактдискове ще могат да съдържат 100 пъти повече данни. Върху сходна смяна работи екип от учени от Университета в Аризона, който усъвършенства способ за изработка на памети с доста по-висока компактност посредством в този момент употребяваните материали за CD-та и микрочипове.
Начинът, по който се съхраняват цифровите данни, значително зависи от материала, върху който се записват. При презаписваемите компактдискове и доста микрочипове това е нещо, наречено „ материал с променлива фаза “ (МПФ).
Пиер Лукас, професор от департамента по материални науки и инженеринг в Университета в Аризона, е получил дотация от малко над 560 000 $ за възстановяване на въпросните материали, заяви phys.org. Работата на екипа му дава обещание памети и устройства с доста висока компактност на запис, която даже имитира сложността на човешкия мозък.
Науката на CD-тата
Когато „ опечем “ един компактдиск, отразяващата част от диска наоколо до центъра му става по-тъмна. Тази рефлективна повърхнина в действителност е от материал, който трансформира своята фаза – той се „ превключва “ от положението на кристал – известно като „ 1 “, към положение на стъкло, или „ 0 “. По същия метод работят и микрочиповете.
още по тематиката
„ Всичко, което записвате, непрестанно се кодира като нули и единици “, споделя Лукас. „ Когато запазвате даден файл, всъщност вие записвате набор от единици и нули, трансформирайки дребните кафези на компютърния чип или в стъкло, или в кристал “.
Ако се огледа по-тъмната част на компактдиска под лупа, се виждат петна, които са по-светли, и такива, които са по-тъмни. CD-четецът преобразува отразяващите кристали в нули, а по-малко отразяващите стъклени парчета – в единици. След това той превежда този код в музика, документи, изображения или друга информация.
Част от проучванията на Лукас са съсредоточени върху разширение на опциите за това какви форми могат да получават материалите с променлива фаза – вместо да се записват единствено кристали и стъкълца, данните могат да се кодират посредством половинки кристали и половинки стъкълца, или четвъртинки кристали и четвъртинки стъкълца.
„ Това би могло да разреши на потребителите да слагат 10 пъти повече данни върху един компактдиск или микрочип – или пък даже 100 пъти повече данни “, споделя професорът. „ В бъдеще това, което инженерите ще се опитат да създадат, е да възпроизведат структурата на мозъка и механизма за продан на информация – по метода, по който всеки неврон – т.е. всеки обичай – е в връзка с всеки различен неврон. Това се назовава изкуствена невронна мрежа “.
Да хванеш дрейфа
Тази нова форма на МПФ ще има проблем, присъщ за настоящите материали с променлива фаза, прочут като „ дрейф “. За материала е по-благоприятно да съществува в кристално положение, защото то изисква по-малко сила. Затова той по естествено се стреми към кристалното положение. Получава се по този начин, че материалът, в началото кодиран като стъкло, постепенно се трансформира в кристал.
„ Ако положението на материала е било 75% кристализирано и с течение на времето то стане 90% кристализирано, то към този момент няма да съдържа същата информация “, сподели Лукас. „ Това не е добре за потребителя “.
Дрейфът се получава, тъй като настоящите МПФ са нежни – при прехода от кристал към стъкло те стават по-флуидни и по-малко постоянни в крайното си положение. Сега Лукас се пробва да сътвори форма на МПФ, която демонстрира „ нежен до мощен “ преход, което значи, че материалът остава флуиден (крехък), когато трансформира етапа си, само че в крайното положение остава доста здрав и постоянен.
„ На компютъра си желаете чипът с памет да работи доста бързо, което значи, че желаете тази смяна да бъде в действителност бърза – тя се случва към милиард пъти в секунда “, споделя Лукас. „ Това значи, че процесът на превключване сред положенията на кристал и стъкло би трябвало да бъде в действителност бърз. А това може да се случи бързо, единствено в случай че атомите са в доста течно положение. Но когато [материалът] се охлажда, вие желаете да е доста корав – да образува стъклена памет, която е постоянна. “
Стабилността, обезпечена от новоразработвания способ, ще разреши потреблението на по-широк набор от крайни положения за памети, които съдържат доста повече информация – и ще разреши ултра-бърза обработка на информацията, сходна на тази при човешките неврони.
Подобрени материали с променлива фаза ще усилят в пъти потенциала на предпазване на компактидисковете и чиповете (източник: University of Arizonа)
Не след дълго микрочиповете и презаписваемите компактдискове ще могат да съдържат 100 пъти повече данни. Върху сходна смяна работи екип от учени от Университета в Аризона, който усъвършенства способ за изработка на памети с доста по-висока компактност посредством в този момент употребяваните материали за CD-та и микрочипове.
Начинът, по който се съхраняват цифровите данни, значително зависи от материала, върху който се записват. При презаписваемите компактдискове и доста микрочипове това е нещо, наречено „ материал с променлива фаза “ (МПФ).
Пиер Лукас, професор от департамента по материални науки и инженеринг в Университета в Аризона, е получил дотация от малко над 560 000 $ за възстановяване на въпросните материали, заяви phys.org. Работата на екипа му дава обещание памети и устройства с доста висока компактност на запис, която даже имитира сложността на човешкия мозък.
Науката на CD-тата
Когато „ опечем “ един компактдиск, отразяващата част от диска наоколо до центъра му става по-тъмна. Тази рефлективна повърхнина в действителност е от материал, който трансформира своята фаза – той се „ превключва “ от положението на кристал – известно като „ 1 “, към положение на стъкло, или „ 0 “. По същия метод работят и микрочиповете.
още по тематиката
„ Всичко, което записвате, непрестанно се кодира като нули и единици “, споделя Лукас. „ Когато запазвате даден файл, всъщност вие записвате набор от единици и нули, трансформирайки дребните кафези на компютърния чип или в стъкло, или в кристал “.
Ако се огледа по-тъмната част на компактдиска под лупа, се виждат петна, които са по-светли, и такива, които са по-тъмни. CD-четецът преобразува отразяващите кристали в нули, а по-малко отразяващите стъклени парчета – в единици. След това той превежда този код в музика, документи, изображения или друга информация.
Част от проучванията на Лукас са съсредоточени върху разширение на опциите за това какви форми могат да получават материалите с променлива фаза – вместо да се записват единствено кристали и стъкълца, данните могат да се кодират посредством половинки кристали и половинки стъкълца, или четвъртинки кристали и четвъртинки стъкълца.
„ Това би могло да разреши на потребителите да слагат 10 пъти повече данни върху един компактдиск или микрочип – или пък даже 100 пъти повече данни “, споделя професорът. „ В бъдеще това, което инженерите ще се опитат да създадат, е да възпроизведат структурата на мозъка и механизма за продан на информация – по метода, по който всеки неврон – т.е. всеки обичай – е в връзка с всеки различен неврон. Това се назовава изкуствена невронна мрежа “.
Да хванеш дрейфа
Тази нова форма на МПФ ще има проблем, присъщ за настоящите материали с променлива фаза, прочут като „ дрейф “. За материала е по-благоприятно да съществува в кристално положение, защото то изисква по-малко сила. Затова той по естествено се стреми към кристалното положение. Получава се по този начин, че материалът, в началото кодиран като стъкло, постепенно се трансформира в кристал.
„ Ако положението на материала е било 75% кристализирано и с течение на времето то стане 90% кристализирано, то към този момент няма да съдържа същата информация “, сподели Лукас. „ Това не е добре за потребителя “.
Дрейфът се получава, тъй като настоящите МПФ са нежни – при прехода от кристал към стъкло те стават по-флуидни и по-малко постоянни в крайното си положение. Сега Лукас се пробва да сътвори форма на МПФ, която демонстрира „ нежен до мощен “ преход, което значи, че материалът остава флуиден (крехък), когато трансформира етапа си, само че в крайното положение остава доста здрав и постоянен.
„ На компютъра си желаете чипът с памет да работи доста бързо, което значи, че желаете тази смяна да бъде в действителност бърза – тя се случва към милиард пъти в секунда “, споделя Лукас. „ Това значи, че процесът на превключване сред положенията на кристал и стъкло би трябвало да бъде в действителност бърз. А това може да се случи бързо, единствено в случай че атомите са в доста течно положение. Но когато [материалът] се охлажда, вие желаете да е доста корав – да образува стъклена памет, която е постоянна. “
Стабилността, обезпечена от новоразработвания способ, ще разреши потреблението на по-широк набор от крайни положения за памети, които съдържат доста повече информация – и ще разреши ултра-бърза обработка на информацията, сходна на тази при човешките неврони.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ