Разделы

Техника

Создан революционный новый класс памяти: «Жидкая» память для интерфейса «мозг-машина»

Китайские ученые разработали оперативную память совершенно нового класса под названием FlexRAM. Она в буквальном смысле жидкая, поскольку в ее основе металл, который плавится при очень низких температурах. Это уникальное решение, которое в будущем сможет заменить традиционные твердотельные модули памяти найдет свое применение там, где использование обычных компьютерных компонентов почти невозможно.

Оперативная память в виде капли

Ученые из китайского университета Циньхуа (Tsinghua University) разработали первую в мире жидкую оперативную память, пишет портал Tom’s Hardware. Она жидкая в буквальном смысле, но это не технологии будущего и не частичка терминатора «Т-1000», а всего лишь галлий – металл с необычными свойствами, на экспорт которого Китай летом 2023 г. ввел жесточайшие ограничения.

Особенность галлия в том, что он плавится при температуре 29,8 градусов по шкале Цельсия. Таким образом, если кусочек этого металла поместить на ладонь или просто внести в хорошо прогретое помещение, то он очень быстро превратится в каплю.

Свое творение китайские ученые назвали FlexRAM – наименование отражает всю суть проект (Flex – «гибкий» на английском). Пока что созданная ими технология далека не только от совершенства, но и от коммерциализации, поэтому в обозримом будем массовый переход с твердотельной оперативной памяти на основе кремния на жидкую (галлиевую) едва ли произойдет.

Как все устроено

Память FlexRAM состоит из двух материалов – галлия, который придает ей текучесть, и специального биополимера EcoFlex, который придает ей гибкость. Сама технология подразумевает использование двух состояний галлия, то есть это классическая 2-битовая память, где за двоичное значение «1» отвечает гиперполяризация галлия, а за «0» – деполяризация. При подаче низкого напряжения жидкий металл окисляется, что соответствует состоянию высокого сопротивления, или состоянию «1». Меняя полярность напряжения, можно вернуть металл в исходное состояние низкого сопротивления, или «0». Процесс переключения обратим, и позволяет сохранять, стирать и перезаписывать данные.

Возможно, в будущем оперативная память компьютеров и ноутбуков будет выглядеть так

Китайские специалисты, судя по всему, находятся пока еще на одном из начальных этапов разработки своего детища. По данным Tom’s Hardware, имеющийся в и распоряжении экземпляр FlexRAM состоит из восьми блоков хранения данных по одному биту в каждом.

Иначе говоря, на конец января 2024 г. китайская жидко-гибкая оперативная память умела хранить в себе лишь 1 байт информации. Это совершенно не те объемы, которые нужны пользователям – для сравнения, 1 ГБ содержит в себе свыше 1,073 млрд байт.

Еще один недостаток технологии – слишком низкие показатели «живучести». FlexRAM рассчитана всего лишь на 3500 циклов перезаписи, тогда как традиционная оперативная память, пусть и не очень гибкая (и совсем не жидкая) способна выдержать миллионы таких циклов.

Потенциал есть

По словам Цзинь Лю (Jing Liu), одного из исследователей университета Цинхуа, работавших над FlexRAM, эта память в будущем вполне могла бы использоваться в различных роботах и системах интерфейса «мозг-машина», а также в носимых/имплантируемых электронных устройствах. Однако ученые не спешат давать прогнозы относительно того, как скоро FlexRAM начнет захватывать рынок памяти.

Георгий Джабиев, T1 Cloud: «Отчуждаемое» облако — новая модель аренды ИТ-инфраструктуры для крупного бизнеса и государства
Маркет

Как пишет Tom’s Hardware, сама по себе эта технология еще очень молода, но сам факт того, что у кого-то получилось создать жидкость, которую можно использовать для хранения информации, является многообещающим.

По мнению экспертов портала, FlexRAM – это весьма перспективная форма хранения данных, даже если использовать ее в качестве не оперативной (RAM), а кратковременной постоянной памяти. Информация в капле галлия может храниться в течение 12 часов, если на нее не подавать питание, то есть FlexRAM, в отличие от привычной всем RAM, является энергонезависимой памятью. К этой категории также относятся все типы переносных компьютерных накопителей последних десятилетий – SSD, жесткие диски и даже древние дискеты, хотя они, в отличие от FlexRAM, при надлежащих внешних условиях способны удерживать в себе информацию годами.

Геннадий Ефремов