Принципи роботи голографічної пам’яті - Інформатика, програмування
Федеральне агентство з освіти України
Державний освітній заклад вищої професійної освіти
«Південно-Уральський державний університет»
Кафедра «Інформаційно-вимірювальних технологій»
з дисципліни "Інформатика"
Принципи роботи голографічної пам'яті
Челябінськ 2011 р.
Мета реферату – розглянути новий вид пам'яті, у якій дані можна записувати за обсягом пам'яті з допомогою різних кутів нахилу лазера.
Завдання реферату – ознайомитись із новим видом пам'яті.
1. ГОЛОГРАМИ, НАНОТЕХНОЛОГІЇ, МОЛЕКУЛИ
2. ГОЛОГРАФІЧНА ПАМ'ЯТЬ
3. ПЕРЕЗАПИСНА ГОЛОГРАФІЧНА ПАМ'ЯТЬ
4. КРОК ЗА СУПЕРНАМАГНИЧЕНИЙ МЕЖ
Поява у найближчому майбутньому завдань, потребують дуже великий обчислювальної потужності, змушує вже зараз йти до пошуку нових технічних рішень у плані вдосконалення самих процесорів, а й інших компонентів ПК. Незалежно від того, яка для виготовлення процесора використовується технологія, кількість даних, що їх на обробку, визначається можливостями та інших підсистем комп'ютера. Місткості сучасних пристроїв масової пам'яті відображають цю тенденцію. Диски CD-ROM дозволяють зберігати до 700МВ інформації, технологія DVD-ROM, що розвивається, - до 17GB. Технологія магнітного запису також розвивається дуже швидко – за останній рік типова ємність жорсткого диска у настільних комп'ютерах зросла до 15-20 GB та більше. Однак у майбутньому комп'ютерам доведеться обробляти сотні гігабайт і навіть терабайти інформації - набагато більше, ніж може вмістити будь-який з існуючих CD-ROM або жорстких дисків. Обслуговування таких обсягів даних та переміщення їх дляобробки надшвидкими процесорами вимагають радикально нових підходів під час створення пристроїв зберігання інформації.
1. ГОЛОГРАМИ, НАНОТЕХНОЛОГІЇ, МОЛЕКУЛИ…
Звичайно, крім традиційних напрямків розвитку технологій пам'яті, останнім часом на перший план дедалі сміливіше показуються нові високотехнологічні рішення, що використовують голографічні методи, нанотехнології та молекулярні способи. Дослідники у галузі оптики відкрили потенційну можливість створення голографічної пам'яті. Виявляється, за рахунок кодування голограми один блок даних можна неслабо збільшити щільність запису. При цьому швидкість доступу до даних залишиться на високому рівні. Технологічно це виглядає так: голографічний образ записується в спеціальний блок даних, що складається з певного світлочутливого матеріалу, потім за допомогою лазера ці дані зчитуються. Вчені теоретично пророкують щільність запису в 1 Тб на кубічний сантиметр! Але масштабному запуску виробництва голографічної пам'яті злісно заважає купка проблем, пов'язаних із необхідністю використовувати складні оптичні системи, а також підбір оптимального матеріалу для носія. Світлочутливі елементи, що існують зараз, мають слабку чутливість, що суттєво ускладнює їх використання для запису даних.
Крім голографічної пам'яті, в галузі екзотики можна згадати добрим словом молекулярну пам'ять. Вчені одного з центрів молекулярної електроніки виготовили систему, яка використовує для запам'ятовування цифрові біти певних білкових молекул, які присутні в різних мікроорганізмах, які проживають переважно в соляних болотах. Якщо не обтяжувати тебе подробицями, можу сказати, що фотоцикл цих молекул доводить їх до стануабо логічного нуля, або одиниці, а в результаті одержуємо практично ідеальний тригер. Вчені вже збудували перший прототип системи пам'яті. Багато експертів схиляються до того, що молекулярна пам'ять може у недалекому майбутньому скласти гідну конкуренцію напівпровідникової та побити її цілим набором переваг, таких як енергонезалежність та працездатність у більшому діапазоні температур.
Нанотехнології все активніше проникають у наше життя. Наприклад, вчені з Дрезденського інституту IFW створили елементи, що запам'ятовують, виконані на основі нанотрубок з феромагнітним наповнювачем. У дослідах були використані вуглецеві нанотрубки діаметром 10 нм, всередину яких містилися атоми кобальту чи заліза. Якщо результати експериментів підтвердяться, то теоретично вважатимуться за можливе створення принципово нового виду пам'яті, щільність запису якого у 1000 разів вище звичної нам. Проте навіть за найщасливішого результату очікувати появи подібної нанопам'яті в найближчому майбутньому не варто: крім технології зберігання даних, важливо ще створити відповідне апаратне забезпечення, здатне працювати в таких масштабах.