RUS ENG

НАМ 18 ЛЕТ!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 


Память современных компьютеров



Активно разрабатываются устройства, позволяю­щие проводить запись и считывание информации в объеме материала, то есть осуществлять трехмерное хранение информации. Использование трехмерной (3D-память) оптической памяти позволит записывать до 1012 бит на 1 см3. Место бита в объеме материала мо­жет быть определено с помощью простых пространст­венных, спектральных или временных координат. Так, например, при голографической записи, концепция которой возникла еще в 1960-х годах, информация хра­нится в толще среды как "страницы" электронных изо­бражений (то есть отдельные биты информации сохра­няются коллективно).


Если упомянутые нами выше DVD имеют на каж­дой стороне лишь по два слоя для записи информации, то развиваемая сейчас двухфотонная технология запи­си позволяет использовать по нескольку сот слоев на каждой стороне диска (созданные прототипы имеют 100 слоев при толщине 8 мм). При этом методе записи атом или молекула могут перейти из одного энергети­ческого состояния в другое только при одновременной абсорбции двух фотонов. Использование двух лазерных лучей (возможно, даже разной длины волны) позволяет легко варьировать месторасположение бита информа­ции в толще материала. Индуцированные изменения при этом могут быть зафиксированы как изменения абсорбции, флуоресценции, отражательной способно­сти или электрических свойств материала в точке рас­положения бита. Такая технология позволит сохранять до 100 Гбайт информации на одном диске того же, что и CD и DVD, размера. Одной из перспективных сред, которая может, например, абсорбировать или флуо­ресцировать при записи битов, является материал spirobenzopyran. Однако при комнатной температуре записанная в нем информация может храниться не бо­лее 20 часов. Неограниченно долго данный материал может сохранять информацию только при температуре -32°С, то есть при температуре сухого льда. Исследует­ся также возможность использования для двухфотонной записи фотохромного протеина bacteriorhodopsin и нитронафтиальдегида (rhodamine B).


Ведутся также исследования новых возможностей трехмерной записи информации, делающих ее в неко­тором смысле четырехмерной. При этом способе запи­си предлагается помимо обычной использовать также такую информацию о каждой точке записи, как длина волны, время или молекулярная структура (например, записывать информацию в одной и той же точке прост­ранства на разных длинах волн). Таким образом, мож­но будет записывать до 100 бит информации в одной точке пространства микронного размера.

Однако чисто оптические методы записи, в кото­рых среда для записи (или ее часть) расположена на за­метном расстоянии от лазера, имеют одно важное огра­ничение — минимальный размер бита записываемой информации ограничен величиной Х/2. Это обуслов­лено дифракционными ограничениями. Даже при ис­пользовании голубого твердотельного лазера линей­ный размер одного бита информации может быть лишь около 215 нм. Хотя принципиальных ограничений на создание твердотельных лазеров с длиной волны менее 400 нм нет, но трудности создания хорошо управляе­мых компактных лазеров заметно возрастают при даль­нейшем уменьшении длины волны. Таким образом, следует ожидать, что в случае даже полного развития трехмерной памяти и при использовании голубого ла­зера чисто оптические методы позволят записывать в одном кубическом сантиметре не более 1014—1015 бит информации. Для достижения в компьютерах плотнос­ти записи 1014/см3 понадобится не менее 15—20 лет.


Страница 8 - 8 из 9
Начало | Пред. | 5 6 7 8 9 | След. | Конец Все

Возврат к списку статей