Akad-e még forradalmi lehetőség a hagyományos számítógépekben vagy a kvantumszámítógép a jövő egyedül? Habár a téma elég összetett, az biztos, hogy a hagyományos számítógépek sem fogytak ki a lehetőségekből, és a következő komoly lépés az lenne, ha a RAM-ot és a flash drive-ot kombinálnánk oly módon, hogy összeválogatjuk mindkét világ legjavát: a RAM sebességét ötvöznénk a flash tárolóeszköz kapacitásával és energiahatékonyságával. Mindez sci-finek hangzik? Nem az, hála egy új anyagnak.

A “GST467” elnevezésű új anyag germániumot, antimont és terbiumot tartalmaz szuperrács szerkezetbe konfigurálva. A Nature folyóiratban január 22-én megjelent tanulmány pedig egy ebből készült prototípust mutat be, amely potenciálisan helyettesítheti a RAM-ot és a flash tárolót is, gyorsabb, költséghatékonyabb és energiahatékonyabb alternatívát kínálva – írja az áttörésről a Live Science.

A RAM (Random Access Memory) és az SSD (Solid State Drive) két különböző számítógépes tárolóeszköz, amelyek eltérő célokat szolgálnak: a RAM ideiglenes, gyors adattárolást biztosít a folyamatban lévő műveletekhez, amelyek azonnali hozzáférést igényelnek, és az adatok megőrzéséhez energia (áram) is szükséges – tehát az adatok a számítógép kikapcsolásakor elvesznek; az SSD viszont hosszú távú, tartós adattárolást kínál az operációs rendszernek, alkalmazásoknak és fájloknak, gyorsabb rendszerindítást és alkalmazásbetöltést lehetővé téve, miközben az adatokat áram nélkül is megőrzi. Míg a RAM kulcsfontosságú a számítógép azonnali teljesítményéhez, addig az SSD a rendszer és fájlok gyors, de tartós tárolását teszi lehetővé

Az új prototípus egy a fázisváltó memória (PCM): a PCM technológia, vagyis a fázisváltó memória (Phase-Change Memory) pedig egy típusa a nem volatilis tárolóeszközöknek, amely az adatok tárolására szolgál a számítógépes rendszerekben. A PCM a fázisváltás fizikai jelenségén alapul, ahol egy speciális anyagot elektromos áram segítségével képesek vagyunk kristályos (alacsony ellenállású, vezető) és amorf (magas ellenállású, nem vezető) állapotok között váltogatni. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az adatok “0” és “1” bitként való tárolását.

A PCM előnyei közé tartozik a nagy adatsűrűség, a gyors olvasási és írási sebesség, valamint a kiemelkedő tartósság, mivel a fázisváltásos írás-olvasási folyamatok milliószor ismételhetők anélkül, hogy az anyag jelentős károsodást szenvedne. Továbbá, mivel a PCM nem volatilis, az adatokat az áramellátás megszűnése után is megőrzi, ellentétben tehát a volatilis RAM-memóriával, ami adatokat csak áram alatt képes tárolni.

A GST467 anyag tehát egy olyan, fentebb említett “speciális anyag”, amely efféle memóriák gyártására használható, mivel több kiváló tulajdonsággal is rendelkezik – alacsonyabb olvadási és magasabb kristályosodási hőmérséklet más anyagokhoz képest, ami növeli a belőle előállított memóriaeszközök teljesítményét és élettartamát. A kutatók számos memóriaeszközt terveztek és teszteltek a GST467 használatával, bemutatva, hogy képesek nagy sebességre és hosszú adatmegőrzési időre még szélsőséges hőmérsékleten is.

Mindez pedig azért fontos, mert az eredmények alapján a GST467 segítségével leküzdhetőek a PCM technológia korábbi korlátai, így jelentős előrelépés az univerzális memória megvalósítása felé. A másik ígéretes univerzális memóriatechnológia, az ULTRARAM ugyanis magasabb üzemi feszültséget igényel, ráadásul mérgező anyagokat is tartalmaz, így az új GST467 alapú prototípus életképesebb és környezetbarátabb megoldás lehet.

(A cikkhez használt kép illsuztráció, forrása: Pixabay/jensenartofficial)