Ученые разрабатывают новый тип носителей с голографической памятью

Опубликовано в Компьютерное железо

Голографическая памятьСегодня технический прогресс все более ускоряется. Те носители информации, которые раньше были достаточно вместительными, уже не могут накопить достаточное количество информации. Поэтому среди носителей информации четко прослеживается тенденция к увеличению емкости. Так, СD-ROM диски хранят 700 МБ информации, DVD-ROM – от 4,7 ГБ до 17 ГБ. Быстро развивается и емкость жестких дисков – сейчас появились винчестеры, вмещающие терабайты информации. Это гораздо больше, чем все существующие на сегодня оптические диски. Такие объемы данных должны обрабатываться сверхмощными инновационными процессорами.

В этом плане революционной технологией считается голографическое устройство для оптической записи. Голография позволяет создать чрезвычайно высокую плотность записи информации. При этом сохраняется максимально возможная скорость доступа к данным. Такая скорость достигается тем, что голограмма может быть закодирована в целый блок данных. Большое количество информации может быть записано всего лишь за одно обращение. Когда же происходит чтение данных из диска, то этот блок также читается целиком.

Принцип голографической записи

Данные, записываемые при помощи голограммы, хранятся на светочувствительном материале. За основной материал принимается ниобат лития LiNbO3. Для записи или считывания информации  с голографических источников используются лазеры. Расчеты показывают, что тысячи цифровых страниц по миллиону бит каждая можно поместить в устройство, имеющие размеры, сравнимые с кусочком сахара. Теоретически можно ожидать плотности записи в 1 терабайт на сантиметр кубический. На практике же исследователи ожидают достижения                плотности в 10 ГБ на куб. сантиметр, что тоже является неплохим результатом. Ведь существующий на сегодня магнитный способ записи информации дает запись плотностью в несколько МБ на один квадратный сантиметр. Это означает, что на устройстве толщиной 1 см можно хранить терабайт данных. При учете того, что запоминающая система не обладает движущимися частями и доступ к данным может проходить параллельно, то ожидается, что голографическое устройство может иметь плотность 1 ГБ на см3.

Недавно группа американских и российских ученых под руководством А. Хитуна (Калифорнийский университет, Риверсайд, США) представила совершенно новый вид запоминающего устройства. Он работает по принципу интерференции спиновых волн. В таком носителе информация сохраняется в виде магнитных битов. В противовес НЖМД все данные считываются как голограмма, и причем одновременно.

О чем идет речь

Голографическая память – это наиболее реальная замена технологий высокой емкости цифровых данных, которая является наиболее используемой на сегодня. В таких устройствах (а также на flash-носителях) информация записывается в один или два слоя с помощью питов. В голографической памяти вся информация записывается на весь объем памяти. Такой вид записи обеспечивает различный угол наклона лазера.

Голографическая память также обеспечивает одновременно несколько потоков памяти одновременно. Это существенно отличает ее от обычной – магнитной или оптической памяти. Запись при помощи голограмм позволяет на несколько порядков увеличить скорость записи и чтения данных.

Ученый уже создали и первый прототип такой памяти – так называемую магнонную память. Она включает в себя два электрических магнита ширинок в 360 микрометров. Они соединяются между собой магнитной проволокой. Сохранение магнитов производится в виде расположения магнитных моментов этого устройства. Если оно имеет состояние «00», это значит, что магниты располагаются вдоль оси Х. При ориентации магнитного момента «01» первый магнит располагается вдоль оси Х, а второй – по оси Y.

У таких приборов ввод и вывод спиновых волн происходит по трем проволокам, имеющим свойства магнита. Они соединяются между собой при помощи микроскопических магнитов. При воздействии электрического тока на крохотные антенны создаются спиновые волны. Сами антенны также могут использоваться как детекторы таких волн.

Устройство, рассчитанное для записи цифровых данных с помощью магнитных битов, может показаться не таким уж огромным прорывом, как для 2014 годы. Однако, голографический механизм записи данных означает, что можно одновременно считывать и записывать огромное количество цифровых данных. Чем больше наборов цифровых битов будет задействовано при записи, тем быстрее будет записываться информация и в больших объемах. Таким образом, технология записи будущего разительно отличается от современной. По сравнению с голографическими устройствами, сегодняшние винчестеры кажутся устарелыми. При плотности волн в 10 нанометров скорость записи и объем данных еще больше увеличивается.

После такого прототипа группа А. Хитуна создала второй, в котором магниты в 30 раз меньше, а именно 12 микрометров. Компьютерные модели показывают, что при нынешних темпах развития технологий иметь в кармане голографическую память вполне реально.

Похожие записи:

  • Нет ничего похожего
 
Скрыть/Показать

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


 
Скрыть/Показать
Август 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Мар    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  
Связаться со мной
Скрыть/Показать
Чат со мной - Обратится к нам в Skype
Архив записей
Скрыть/Показать
Скрыть/Показать
 
Скрыть/Показать

uptime узнать