Μνήμη που λειτουργεί με φως υπόσχεται να επιταχύνει το Διαδίκτυο

Το νέο τσιπ o-RAM αποθηκεύει 4 bit πληροφορίας (Πηγή: NTT)

O  ιαπωνικός γίγαντας των τηλεπικοινωνιών ΝΤΤ παρουσίασε μια συσκευή οπτικής μνήμης, ή o-RΑΜ, η οποία θα μπορούσε να επιταχύνει τη μετάδοση πληροφορίας στη ραχοκοκαλιά του Διαδικτύου.

Το μεγαλύτερο μέρος του Διαδικτύου βασίζεται σήμερα σε οπτικές ίνες, στις οποίες η πληροφορία μεταδίδεται υπό τη μορφή φωτονίων. Το πρόβλημα εμφανίζεται όταν τα δεδομένα φτάνουν στους δρομολογητές των κέντρων δεδομένων, οι οποίοι λειτουργούν με ηλεκτρικά σήματα και απαιτούν τη μετατροπή της πληροφορίας.

Τη λύση θα μπορούσαν να δώσουν δρομολογητές που λειτουργούν με φως αντί με ηλεκτρικά σήματα. Η τεχνολογία αυτή ήδη υπάρχει, ωστόσο η αξιοποίησή της καθυστερεί λόγω της έλλειψης οπτικής μνήμης.

Ερευνητές της NTT παρουσιάζουν τώρα ένα τσιπ οπτικής μνήμης με μικρή κατανάλωση ενέργειας, το οποίο μπορεί να αποθηκεύει 4 bit πληροφορίας και να τη μεταδίδει με ταχύτητα 20 Gigabit ανά δευτερόλεπτο. Το επίτευγμα παρουσιάζεται στη βρετανική επιθεώρηση Nature Photonics.

Η καρδιά του οπτικού τσιπ είναι ένας «φωτονικός κρύσταλλος», μια λωρίδα από φωτοευαίσθητο υλικό (αρσενικούχο γάλλιο και φωσφίδιο του ινδίου), μήκους περίπου 200 νανομέτρων (δισεκατομμυριοστά του μέτρου). Ανάλογα με την ένταση του φωτός που πέφτει πάνω του, το υλικό μπορεί να γίνεται διαφανές ή αδιαφανές, δύο καταστάσεις που αντιστοιχούν στα «0» και τα «1» της ψηφιακής πληροφορίας.

Τέσσερα τέτοια «κύτταρα» μνήμης συνδυάστηκαν πάνω στο ίδιο τσιπ για να δημιουργηθεί μια συσκευή των 4 bit με κατανάλωση μόλις 30 χιλιοστά του Watt, περίπου 300 φορές μικρότερη από ό,τι σε άλλες πειραματικές οπτικές μνήμες.

Επιπλέον, οι φωτοευαίσθητες λωρίδες στη συσκευή της NTT περιβάλλονται από ένα υλικό με υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Η διατήρηση της θερμοκρασίας σε σταθερά επίπεδα κατά τη λειτουργία του τσιπ επιτρέπει την αποθήκευση της πληροφορίας για περισσότερο από 10 δευτερόλεπτα, συγκριτικά με μόλις 250 νανοδευτερόλεπτα σε άλλα πειραματικά συστήματα.

Η χωρητικότητα της νέας o-RAM και ο χρόνος διατήρησης της πληροφορίας υστερούν κατά πολλές τάξεις μεγέθους σε σχέση με τις σημερινές μνήμες RAM.

Σε αντίθεση όμως με τους υπολογιστές, οι οπτικοί δρομολογητές δεν χρειάζεται να αποθηκεύουν μεγάλα ποσά πληροφορίας για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η ΝΤΤ ελπίζει τώρα ότι η χωρητικότητα της μνήμης θα αυξηθεί στα 10 Kilobit μέχρι το 2020 και στο 1 Megabit μέχρι το 2025.

Μπορούμε λοιπόν να ελπίζουμε ότι την επόμενη δεκαετία το Διαδίκτυο θα λειτουργεί με την ταχύτητα του φωτός.

Πηγή: Newsroom ΔΟΛ
 http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2012.2.html