Vene teadlased arendavad välja välkmälu, mis suudab andmeid hoida sadu aastaid

Pilt: iXBT · Allikas

Rzhanovi pooljuhtfüüsika instituudi Vene teadlased on välja töötanud kiirguskindla mittelaguneva välkmälutehnoloogia, mille andmete säilitusaeg võib kesta potentsiaalselt sajandeid, suunatud kosmose rakendustele nagu satelliidid ja orbiitandmekeskused.

A. V. Rzhanovi pooljuhtfüüsika instituudi teadlased Siberi Haru koos Venemaa Teaduste Akadeemiast on välja pakkunud uue tehnoloogia mittelagunavale välkmälule, mis paistab silma suurenenud kiirguskindluse ja erakordselt pika andmete säilitamisperioodiga. See uuendus pakub lootust rakendusteks kosmosetehnoloogias, kaasa arvatud satelliidid, tuumaenergiaallikaga kosmosesõidukid ja orbiitandmekeskused.

Tehnoloogia põhiosaks on dielektrilised kihid, millel on struktuursed defektid ehk elektronipüüdlid. Need püüdlid suudavad elektrilaengut pikka aega kinni hoida, kus laengu olemasolu või puudumine esindab digitaalset informatsiooni. Alguses katsetasid teadlased räni nitraadikihte, hiljem liiguti materjalide juurde, millel on kõrge dielektrilist permittiivsus nagu alumiiniumoksiid ja tsirkooniumoksiid. Arendajate sõnul see lähenemine pikendab andmete säilitusaega, vähendab energiatarbimist ümberkirjutamisel ning parandab mälu vastupidavust ioniseeriva kiirguse suhtes; need lahendused on patendeeritud.

Instituudi juhtivteadur Vladimir Gritsenko sõnas, et toatemperatuuril võib teoreetiline elektronide säilitusaeg nendes püüdlites ulatuda sadadesse aastatesse. Erinevalt traditsioonilisest välkmälust, mis tugineb ujuvatele aedikutele, lokaliseerib see disain laengu otse dielektrikihi sees.

Kiirguskindlus on kriitilise tähtsusega kosmosepõhiste elektroonikaseadmete puhul, kuna kõrgeenergilised osakesed võivad põhjustada andmevigu või rikkeid. Seega on kiirguskindlad mälud eriti väärtuslikud pikemaajalisteks kosmosereisideks.

Üheks potentsiaalseks rakenduseks, mida teadlased rõhutavad, on orbiitandmekeskused. Satelliidid, mis teostavad kaugseiret ja teaduslikke missioone, toodavad suuri andmemahtusid ning nende töötlemine pardal võiks vähendada Maaga suhtlemise ribalaiuse nõudlust.

Lisaks satelliitidele võib tehnoloogiat kasutada keerukamates süsteemides, näiteks tuumaenergiatoitel kosmosesõidukites ja autonoomsetes uurimisjaamades. Kuid teadlased rõhutavad, et kiirguskindel mälu üksi ei ole piisav; kiirguskindlad protsessorid on eraldi tehnoloogiline väljakutse.

Paralleelselt uurib meeskond ka alternatiivseid andmete salvestamise mehhanisme, mis põhinevad materjali oleku muutmisel, mitte laengu hoidmisel. Need eksperimentaalsed meetodid võivad pakkuda oluliselt suuremaid töösagedusi ja vastupidavust kuni triljonite ümberkirjutustsükliteni, kuigi on veel arendamise varajases faasis.

See verstapost tähistab olulist edusammu vastupidavate mälutehnoloogiate loomisel, mis on kohandatud kosmoseuuringute nõudlikele tingimustele ja pikaajalisele andmete säilitamisele.