Diketahui bahwa selama pengoperasian sistem komputasi apa pun di kedalamannya, ada penundaan yang tidak diinginkan terkait dengan kebutuhan untuk mentransfer blok data atau kode program dari satu tempat ke tempat lain. Paling sering, penundaan yang lama terjadi selama transfer data dari RAM yang cepat ke hard drive yang lambat dan sebaliknya, dan solusi untuk masalah ini dapat berupa penggunaan array besar dari memori non-volatile, yang harus secepat memori akses acak dinamis, dan tidak mahal untuk itu bisa dimasukkan ke dalam sistem dalam jumlah yang cukup.
Dan salah satu jenis yang menjanjikan dari memori non-volatile cepat tersebut adalah memori perubahan fase (PCM), yang akan dibahas di bawah ini.
Memori berdasarkan efek transisi fase bekerja dengan cara mengalihkan elemen aktif setiap sel dari kristal ke keadaan amorf dan sebaliknya. Namun, penggunaan praktis dari jenis memori ini sangat sulit karena beberapa masalah. Masalah utama di sini adalah bahwa bahan yang digunakan sebagai unsur aktif, misalnya gallium antimonide, bertingkat dan kehilangan sifat "fase" pada suhu di atas 377 derajat Celcius (650 Kelvin). Oleh karena itu, elemen yang terbuat dari bahan tersebut sangat sulit untuk dimasukkan ke dalam kristal chip semikonduktor, karena beberapa tahapan proses teknologi produksinya mencakup pemrosesan suhu tinggi.
Solusi untuk masalah pembuatan kawat nano dari bahan amorf, yang merupakan elemen aktif sel memori, adalah proses inovatif yang dikembangkan oleh para ilmuwan dari Institut Teknologi Massachusetts dan Universitas Teknologi dan Desain Singapura (SUTD). Hal yang paling menarik tentang proses baru ini adalah untuk pertama kalinya objek biologis "hidup" - virus bakteriofag M13 - muncul sebagai karakter utama.
Virus M13 yang dimodifikasi, secara artifisial "didorong" oleh aksi eksternal khusus, bertindak sebagai pembangun yang menciptakan kawat nano tertipis dari timah-germanium oksida, bahan yang dapat bertindak sebagai elemen aktif sel memori fase. Pada saat yang sama, proses "konstruksi" berlangsung dalam kondisi normal dan konduktor yang terbuat dari material mempertahankan sepenuhnya semua properti "fase".
Para peneliti saat ini sedang bekerja untuk meningkatkan teknologi untuk mengendalikan aktivitas virus M13, yang akan segera memungkinkan penggunaan virus ini untuk membuat kawat nano dengan panjang dan diameter yang ditentukan secara ketat. "Setelah itu, membuat chip memori PCM non-volatile akan sangat mudah," tulis para peneliti. "Dan kemudian memori baru akan menghilangkan penundaan milidetik, yang akan meningkatkan kecepatan dan efisiensi baik komputer konvensional dan superkomputer pada tingkat kinerja apa pun."
Video promosi:
