Tiedetään, että minkä tahansa sen syvyydessä olevan laskentajärjestelmän käytön aikana on toivottuja viiveitä, jotka liittyvät tarpeeseen siirtää datalohkoja tai ohjelmakoodia paikasta toiseen. Useimmiten pitkät viiveet tapahtuvat siirrettäessä tietoja nopeasta RAM-muistista hitaisiin kiintolevyihin ja päinvastoin, ja ratkaisu tähän ongelmaan voi olla suurten haihtumattoman muistin ryhmien käyttö, joiden on oltava yhtä nopea kuin dynaaminen hajasaantimuisti ja edullisia sitä voitaisiin sisällyttää järjestelmään riittävästi.
Ja yksi tällaisen nopean haihtumattoman muistin lupaavista tyypeistä on vaihemuutos (PCM), jota käsitellään jäljempänä.
Vaihesiirtymien vaikutukseen perustuva muisti toimii vaihtamalla kunkin solun aktiivinen elementti kiteisestä amorfiseen tilaan ja päinvastoin. Tämän tyyppisen muistin käytännöllinen käyttö oli kuitenkin erittäin vaikeaa joidenkin ongelmien takia. Suurin ongelma tässä on, että aktiivisena elementtinä käytetty materiaali, esimerkiksi galliumantimonidi, kuoriutuu ja menettää “faasi” ominaisuutensa lämpötiloissa, jotka ovat yli 377 celsiusastetta (650 kelviniä). Tästä syystä sellaisista materiaaleista valmistettuja elementtejä on erittäin vaikea sisällyttää puolijohdelastujen kiteiden koostumukseen, koska eräät niiden valmistusprosessin vaiheet sisältävät käsittelyn korkeassa lämpötilassa.
Ratkaisu nanolankojen tuottamiseen amorfisista materiaaleista, jotka ovat aktiivisia elementtejä muistisoluissa, on innovatiivinen prosessi, jonka ovat kehittäneet Massachusettsin teknillinen instituutti ja Singaporen teknillinen korkeakoulu (SUTD). Mielenkiintoisin asia uudessa prosessissa on se, että päähenkilöksi ilmestyy ensimmäistä kertaa "elävä" biologinen esine - bakteriofaagivirus M13.
Muokatut M13-virukset, jotka on keinotekoisesti "kannustettu" erityisellä ulkoisella toiminnalla, toimivat rakentajina, jotka luovat ohuimmat nanojohdot tina-germaniumoksidista, materiaalista, joka voi toimia vaihemuistisolun aktiivisena elementtinä. Samaan aikaan “rakennus” -prosessi etenee normaaleissa olosuhteissa ja materiaalista valmistetut johtimet säilyttävät täysin kaikki “vaiheen” ominaisuutensa.
Tutkijat pyrkivät parhaillaan parantamaan M13-virusten aktiivisuuden hallinnan tekniikkaa, joka antaa pian mahdollisuuden käyttää näitä viruksia valmistamaan nanoradat, joiden pituus ja halkaisija on tiukasti määritelty. "Sen jälkeen haihtumattomien PCM-muistipiirien tekeminen on helppoa", tutkijat kirjoittavat. "Ja sitten uusi muisti eliminoi millisekunnin viiveet, mikä lisää sekä perinteisten tietokoneiden että supertietokoneiden nopeutta ja tehokkuutta missä tahansa suorituskykytasossa."
Mainosvideo: