Krievijas zinātnieki izstrādā zibspuldžu atmiņu, kas var glabāt datus simtiem gadu

Attēls: iXBT · Avots

Krievijas Ržanova pusvadītāju fizikas institūta pētnieki ir izstrādājuši radiācijai izturīgu, nemainīgu zibspuldžu atmiņas tehnoloģiju ar datu saglabāšanas potenciālu gadu simteņos, paredzētu kosmosa lietojumiem, piemēram, satelītiem un orbītas datu centriem.

Zinātnieki no A. V. Ržanova pusvadītāju fizikas institūta, kas ir Krievijas Zinātņu akadēmijas Sibīrijas nodaļas sastāvdaļa, ir izstrādājuši jaunu nemainīgas zibspuldžu atmiņas tehnoloģiju, kas izceļas ar paaugstinātu izturību pret radiāciju un izcili ilgu datu saglabāšanas laiku. Šī inovācija sola daudzsološas iespējas kosmosa tehnoloģijās, tostarp satelītos, kodolenerģijas aprīkotās kosmosa kuģos un orbītas datu centros.

Tehnoloģijas kodols balstās uz dielektriskām plēvēm ar strukturāliem defektiem, ko sauc par elektronu ķērājiem. Šie ķērāji spēj uztvert un ilgstoši noturēt elektrisko lādiņu, kur lādiņa esamība vai neesamība attēlo digitālo informāciju. Sākotnēji pētnieki eksperimentēja ar silīcija nitrīda plēvēm, bet vēlāk pārgāja uz materiāliem ar augstu dielektrisko permittivitāti, piemēram, alumīnija oksīdu un cirkonija oksīdu. Attīstītāji apgalvo, ka šī pieeja palielina datu saglabāšanas ilgumu, samazina enerģijas patēriņu pārrakstīšanas laikā un uzlabo atmiņas izturību pret jonizējošo starojumu; ir iesniegtas attiecīgas patenta pieteikumi.

Institūta vadošais zinātniskais līdzstrādnieks Vladimirs Grišenko ir norādījis, ka istabas temperatūrā teorētiskā elektronu saglabāšanas laika šajos ķērājos var sasniegt simtiem gadu. Atšķirībā no tradicionālās zibspuldžu atmiņas, kas balstās uz peldošām vārtiem, šis dizains lokalizē lādiņu tieši dielektriskajā slānī.

Radiācijas noturība ir kritiski svarīga kosmosa bāzētajām elektronikas ierīcēm, jo pakļaušana augstas enerģijas daļiņām var izraisīt datu kļūdas vai bojājumus. Tāpēc paaugstinātas radiācijas izturības atmiņas ir īpaši vērtīgas ilgstošām kosmosa misijām.

Viens no potenciālajiem pielietojumiem, ko zinātnieki uzsver, ir orbītas datu centri. Satelīti, kas veic attālinātu novērošanu un zinātniskās misijas, ģenerē lielu datu apjomu, un šo datu apstrāde uz vietas var samazināt joslas platuma prasības saziņai ar Zemi.

Papildus satelītiem tehnoloģija var tikt izmantota sarežģītākās sistēmās, piemēram, kodolenerģijas darbināmos kosmosa kuģos un autonomās pētniecības stacijās. Tomēr pētnieki uzsver, ka radiācijai izturīga atmiņa vien nepietiek; radiācijai izturīgi procesori ir atsevišķa tehnoloģiska problēma.

Vienlaikus komanda pēta alternatīvas datu glabāšanas metodes, kas balstās uz materiāla stāvokļa maiņu, nevis lādiņa saglabāšanu. Šīs eksperimentālās metodes potenciāli var nodrošināt ievērojami lielāku darbības ātrumu un noturību līdz triljoniem pārrakstīšanas ciklu, lai gan tās joprojām ir agrīnā attīstības stadijā.

Šis sasniegums nozīmē nozīmīgu soli uz priekšu izturīgu atmiņas tehnoloģiju izveidē, kas pielāgotas kosmosa izpētes prasīgajiem apstākļiem un ilgtermiņa datu glabāšanai.