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.

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

Источник