Dabartiniai kompiuteriai saugo duomenis, naudodami elektros sroves. Tai veikia visai neblogai, tačiau smarkiai riboja kompiuterių mažinimą – neišeina sumažinti vielų, kuriomis teka srovė.
Taip pat tai reiškia, kad mūsų kompiuteriai naudoja daug energijos ir paspaudus mygtuką įsijungia ne iš karto. Taigi, nepaisant technologijų pažangos, kompiuteriai neįsijungia daug sparčiau nei prieš 10 metų.
Srovę naudojantys prietaisai naudoja daugiau energijos ir didžiąją tos energijos dalį iššvaisto kaip šilumą. Būtent tai kaitina jūsų kompiuterius ir sodina baterijas.
Idealus sprendimas būtų duomenis koduoti be elektros srovės, pavyzdžiui, naudojant elektrinį lauką per izoliatorių. Taip būtų naudojama daug mažiau energijos, kompiuteriai galėtų būti daug spartesni ir mažesni, ir būtų pasiektas ilgus dešimtmečius mokslininkus kamavęs tikslas.
Kornelio universiteto mokslininkams pavyko pasiekti proveržį, sukūrus kambario temperatūroje veikiantį magnetoelektrinį atminties įtaisą, atitinkantį vieną kompiuterio bitą.
Nors dabar (arba kada nors anksčiau) tokio atminties kiekio dideliu nepavadintum, įrenginys vadinamas „naujos kartos pastoviosios atminties šventuoju graliu”, ir gali būti įjungtas (šis procesas vadinamas „magnetiniu perjungiamumu”) dviem žingsniais, nenaudojant nieko kito, tik elektrinį lauką.
„Pranašumas – mažas energijos naudojimas,“ – pranešime spaudai cituojamas vyr. tyrėjas Johnas Heronas. – Perjungimui reikia mažos įtampos, be srovės. Srovę naudojantys prietaisai naudoja daugiau energijos ir didžiąją tos energijos dalį iššvaisto kaip šilumą. Būtent tai kaitina jūsų kompiuterius ir sodina baterijas.“
Įrengimas pagamintas iš bismuto ferito, turinčio labai retą savybę – jis yra multiferoikas (segnetomagnetikas). Tai reiškia, kad jis fiziškai magnetiškas (kaip šaldytuvo magnetukas), o taip pat feroelektriškas, tai yra, visada elektriškai poliarizuotas ir kuriantis magnetinį lauką. Šį feroelektrinį magnetinį lauką galima perjungti elektriniu lauku, o tai reiškia, kad jį galima naudoti duomenų saugojimui.
O geriausia, kad jis veikia ir kambario temperatūroje. Anksčiau mokslininkams buvo pavykę gauti panašius rezultatus, naudojant kitas medžiagas, bet tik labai žemoje temperatūroje, 4 K (-269 °C). Tai reiškė, kad jų niekaip nebūtų galima išplėsti ir naudoti žmonių namuose ir pramonėje.
„Iš fizikos pusės tai labai jaudino, bet praktinio pritaikymo iš esmės nebuvo,“ – sakė Darrellas Schlomas, vienas iš projekto tyrėjų.
Tyrėjai iš pradžių teoriškai sukūrė, o tada eksperimentiškai realizavo perjungimo bismuto ferito įtaise kinetiką.
Anksčiau manyta, kad perjungimas vyksta vienu žingsniu, o tai reikštų, kad jo negalima naudoti atminties įtaisams. Bet dabar mokslininkai išsiaiškino, kad perjungimas vyksta dviem žingsniais, o tai rodo didžiulį kompiuterijos revoliucionavimo potencialą.
Įtaisui taip pat reikia dešimt kartų mažiau energijos nei kitiems modeliams.
Bet mokslininkų dar laukia ilgas kelias – kol kas jie turi tik vieno bito ekvivalentą, o kasdienių kompiuterių atminčiai reikia milijardų tokių taisų masyvų. Be to, reikia pagerinti įtaiso patvarumą.
Bet netgi koncepcijos įrodymas yra jaudinantis, ir jei iš šios medžiagos galėtume gaminti iškart įsijungiančius kompiuterius, būtų nuostabu.
Nors didysis klausimas yra… ar dabar išvis dar kas nors išjungia kompiuterius?
