Mens svært mye data i dag overføres lynraskt via fiberkabler, skjer oppbevaring og prosessering av dataene i hovedsak ved hjelp av elektroniske kretser. Det har i mange år blitt jobbet med å ta i bruk fotonikk, altså optiske kretser, også inne i datamaskiner. Dette skal kunne åpne for langt raskere datamaskiner enn det som er mulig med elektronikk. Men det gjenstår mange utfordringer før dette målet kan oppnås.
En av disse utfordringene er å kunne lagre store mengder data i raske, ikke-flyktige, optiske databrikker – brikker som er langt raskere enn eksterne, optiske lagringsmedier som DVD-er og BD-er.
Les også: Nytt skritt mot optiske datamaskiner
Optisk minne
I går kunngjorde en gruppe forskere ved universitetene i Oxford, Exeter og Münster, samt Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), at de har utviklet en teknikk som for første gang gjør det mulig med minnebrikker som kan lagre data direkte fra lyssignaler. Arbeidet ledes av Wolfram Pernice, professor ved KIT.
– Med vår prototype har vi før første gang et integrert, optisk minne i nanoskala som ikke bare er kompatibel med multi-bølgelengde dataoverføring via optisk fiber, men også med optisk signalering både internt i og mellom databrikker, noe som åpner ruten mot ultrarask dataprosessering og -lagring, sier David Wright, prosessor ved University of Exeter, i en pressemelding.
Han legger til at teknologien potensielt og på sikt kanskje også kan brukes til å gjenskape i datamaskiner den nevrale formen for prosessering som skjer i menneskehjernen.
Leste du denne? Usikker framtid for HPs revolusjonerende datamaskin
Faseskift
Selve lagringen skjer i faseskiftmaterialet Ge2Sb2Te5 (GST), som allerede har blitt ansett som egnet for faseskiftminne basert på elektrisitet. Men forskerne ved de fire universitetene har greid å få materialet til veksle mellom fram og tilbake mellom krystallinsk og amorf tilstand ved hjelp av svært korte lyspulser. Dette kan brukes til å lagre dataene. Dataene kan avleses ved å bruke svake lyspulser.
Ifølge forskerne vil det i hver faseskiftcelle kunne lagres mange bits med data ved å bruke flere lag.
Gigahertz
– Optiske bits kan i vårt system skrives inn med frekvenser på opptil en gigahertz eller mer, sier Harish Bhaskaran, professor ved Oxford University, i en pressemelding.
– Vår tilnærming kan definere en ny hastighetsgrense for framtidige prosessorer ved å tilby ekstremt raskt, brikkebasert, optisk datalagring, hevder Bhaskaran.
En vitenskapelig artikkel om arbeidet er publisert her i Nature Photonics.
Les gjerne også denne saken: Knuste effektgrensen for optisk fiber
