Rusijos mokslininkai sukūrė atmintį, galinčią saugoti duomenis šimtmečius

Vaizdas: iXBT · Šaltinis

Rusijos Ržanovo puslaidininkių fizikos institute sukurta nauja radiacijai atspari, neataukinėjama flash atmintis, galinti išsaugoti duomenis šimtmečius – technologija skirta kosmoso taikymams, įskaitant palydovus ir orbitinius duomenų centrus.

A. V. Ržanovo puslaidininkių fizikos instituto, priklausančio Rusijos mokslų akademijos Sibiro skyriui, mokslininkai pasiūlė naują neataukinamos flash atminties technologiją, išsiskiriančią didesniu atsparumu radiacijai ir ypatingai ilgu duomenų saugojimo periodu. Šis išradimas žada pritaikymą kosminių technologijų srityje, įskaitant palydovus, branduoline energija varomus kosminius laivus ir orbitinius duomenų centrus.

Technologijos pagrindas – dielektrinių sluoksnių mineralai su struktūriniais defektais, vadinamais elektronų spąstais. Šie spąstai gali įtraukti ir išlaikyti elektros krūvį labai ilgą laiką, o krūvio buvimas ar nebuvimas žymi skaitmeninę informaciją. Iš pradžių tyrėjai eksperimentavo su silicio nitrido sluoksniais, vėliau perėjo prie medžiagų su didelės dielektrinės skvarbos, tokių kaip aliuminio oksidas ir cirkonio oksidas. Kūrėjų teigimu, toks sprendimas prailgina duomenų saugojimo laiką, sumažina perrašymo energijos sąnaudas ir pagerina atminties atsparumą jonizuojančiai spinduliuotei; šiems sprendimams jau pateikti patentai.

Vladimiras Gričenko, instituto vyriausiasis mokslinis darbuotojas, pažymėjo, kad kambario temperatūroje teorinis elektronų laikymosi laikas šiuose spąstuose gali siekti šimtus metų. Skirtingai nei tradicinė flash atmintis, paremta plūduriuojančiomis vartais, ši konstrukcija lokalizuoja krūvį tiesiogiai dielektriniame sluoksnyje.

Radiacijos atsparumas ypač svarbus kosminėms elektroninėms sistemoms, nes aukštos energijos dalelių poveikis gali sukelti duomenų klaidas ar korupciją. Todėl atminties įrenginiai su padidintu atsparumu spinduliuotei yra labai vertingi ilgalaikėms kosminėms misijoms.

Vienas iš galimų taikymų, kurį pabrėžia mokslininkai, yra orbitiniai duomenų centrai. Palydovai, vykdantys nuotolinį stebėjimą ir mokslines misijas, generuoja didelius duomenų kiekius, o jų apdorojimas pačiame įrenginyje galėtų sumažinti ryšio kanalo apkrovą tarp Žemės ir palydovo.

Be palydovų, technologija gali būti naudinga sudėtingesnėse sistemose, pavyzdžiui, branduoline energija varomuose kosminiuose laivuose ir autonominėse tyrimų stotyse. Tačiau tyrėjai pabrėžia, kad tik radiacijai atspari atmintis nepakanka – radiacijai atsparūs procesoriai tebėra atskira technologinė problema.

Kartu komanda tiria alternatyvius duomenų saugojimo mechanizmus, kuriuos grindžia medžiagos būseno keitimu, o ne elektros krūvio saugojimu. Šios eksperimentinės metodikos galėtų pasižymėti daug didesniu veikimo greičiu ir ištverme iki trilijonų perrašymo ciklų, nors kol kas jos yra ankstyvoje raidos stadijoje.

Šis svarbus pasiekimas žymi reikšmingą pažangą kuriant patvarias atminties technologijas, pritaikytas sudėtingoms kosmoso tyrinėjimo ir ilgalaikio duomenų saugojimo sąlygoms.