Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Pobito rekord prędkości pamięci komputerowej

Trwa wyścig do nowej generacji komputerów, a na jego czele wysunęła się Europa. W ramach najnowszych eksperymentów z pamięciami magnetycznymi pobito wszystkie dotychczasowe rekordy prędkości, osiągając maksymalną dla tego rodzaju pamięci prędkość. Dla zwykłego mieszkańca Europ...

Trwa wyścig do nowej generacji komputerów, a na jego czele wysunęła się Europa. W ramach najnowszych eksperymentów z pamięciami magnetycznymi pobito wszystkie dotychczasowe rekordy prędkości, osiągając maksymalną dla tego rodzaju pamięci prędkość. Dla zwykłego mieszkańca Europy oznacza to, że nowe, szybsze komputery są praktycznie na wyciągnięcie ręki. Komputery są coraz mniejsze, natomiast konsumenci stawiają im coraz wyższe wymagania. Do obsługi najnowszego oprogramowania potrzeba coraz więcej pamięci. Potrzeba także więcej pamięci do przechowywania informacji gromadzonych obecnie przez naukowców i instytucje rządowe. Do zaspokojenia tych potrzeb niezbędna jest większa i szybsza pamięć komputerowa. Odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie są magnetorezystancyjne pamięci MRAM, które stanowią istną rewolucję w branży technologii komputerowych. Jak wynika z opublikowanego niedawno w czasopiśmie "Physical Review Letters" artykułu, kierunek tej rewolucji nadaje Europa. Artykuł opisuje eksperyment przeprowadzony przez niemiecki Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Przy pomocy przełączania spinowego w nanomagnesie naukowcy uzyskali osiągające maksymalny pułap prędkości. Metoda ta określana jest mianem przełączania balistycznego. Aktualnie w powszechym użytku są pamięci komputerowe o dostępie swobodnym, dynamiczna - DRAM i statyczna -SRAM (Dynamic oraz Static Random Access Memory). Mimo że są one szybsze od wcześniejszych pamięci, mają pewne wady. Przykładowo, przerwa w zasilaniu komputera powoduje natychmiastową utratę przetwarzanych informacji. Oprócz tego, rozruch komputera wyposażonego w taką pamięć zajmuje trochę czasu. Wyobraźmy sobie komputer gotowy do pracy natychmiast po uruchomieniu, bez konieczności czekania na załadowanie do pamięci programów. Zwłokę tę likwiduje pamięć typu MRAM. W przypadku pamięci MRAM informacja nie jest zapisywana przy pomocy ładunku elektrycznego, lecz poprzez przemagnesowanie komórki magnetycznej. Magnes może mieć ładunek dodatni lub ujemny, a każdy stan odpowiada wartości 0 lub 1. Jest to zatem stosowany we wszystkich komputerach system binarny. W MRAM do programowania bitów magnetycznych wykorzystany jest moment spinowy. Stan binarny komórki programowany jest przy pomocy impulsu prądowego. Prąd dodatni przełącza namagnesowanie w jednym kierunku (stan logiczny 0), zaś prąd ujemny - w drugim (stan logiczny 1). Do osiągnięcia zmiany stanu potrzeba kilka impulsów prądowych zwanych precesjami. Obecnie pamięć MRAM do zmiany stanu logicznego potrzebuje kilku impulsów o czasie trwania około 10 nanosekund, co znacznie ogranicza prędkość. W opisywanym eksperymencie, dzięki wykorzystaniu balistycznego momentu spinowego, zmianę magnesowania osiągnięto przy jednej precesji. Pozwoliło na to precyzyjne dopasowanie parametrów impulsu i niewielkie namagnesowanie wstępne. Oznacza to, że programowanie można uzyskać przy impulsach krótszych niż 1 nanosekunda, co odpowiada częstotliwościom cyklu zapisu powyżej 1 GHz. W takim przypadku możliwe staje się skonstruowanie nieulotnej pamięci o wysokiej gęstości, która pracuje przy częstotliwościach najszybszych pamięci ulotnych.

Kraje

Niemcy

Powiązane artykuły