Vědci vytvořili nový materiál pro paměti. Funguje jako mozek

Vědci z nizozemské Univerzity v Twente vyvinuli feroelektrický materiál, ve kterém se mohou ukládat informace podobně jako v mozkových synapsích a neuronech. Informaci zveřejnili na univerzitním webu a výzkumnou práci publikovali ve vědeckém časopise Advanced Functional Materials.

Jen nuly a jedničky nestačí

Paměti, které se běžně používají v počítačích, kódují informace ve dvou stavech – 1 nebo 0. Mozek ale funguje odlišně. Pro ukládání informací využívá mnohem více stavů, díky čemuž pracuje rychleji a spotřebuje podstatně méně energie.

Podobné vícestavové kódování informací se podařilo vědcům dosáhnout ve feroelektrického materiálu složeném z olova, zirkonu a titanu (PZT). Působením elektrického pole se dají krystaly PZT přepnout do požadovaného stavu, který se zachová i po jeho odpojení. Nový materiál tedy funguje jako stabilní, takzvaná nevolativní paměť.

Zachování stavu v tomto materiálu souvisí s efektem polarizace, která je rychlým a trvalým procesem. O feroelektrických nevolatilních pamětech se již déle uvažuje jako o univerzálních pamětech pro počítače, které by mohly nahradit rychlé DRAM i trvalé úložiště dat.

Klepněte pro větší obrázek
Na grafech jsou vyjádřeny časy potřebné pro zápis stavů. Tyto se mohou ve srovnání s rychlostí současných procesorů jevit jako velmi velké, výzkumníci však podtrhují, že značné množství zápisů se dá vytvořit paralelně.

Možnost zápisu více stavů v PZT však vznikla až když vědci přidali 25nm vrstvu oxidu zinečnatého. Při zkoumání vlastností této kombinace zjistili, že se v rámci jednoho krystalu dají ovládat i menší oblasti. Získali tak mnohem více možných stavů mezi hodnotami 0 a 1, které vznikají v závislosti na různém trvání zápisu informace. Nový materiál tak umožňuje pracovat s daty podobně jako mozkové neurony a synapse.

Použití vícestavových pamětí může v nových výpočetních systémech dramaticky zvýšit rychlost logických operací a snížit spotřebu energie.

Témata článku: Hardware, Technologie, Věda, Mozek, Neuron, Synapse, Krystal, Material

9 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Mi.Chal 12. 7. 2016 20:27:35
    Ono mít víc úrovní ale nemusí být žádná výhra - i ty digitální 0 a 1 jsou...
  • GoPostal 12. 7. 2016 9:12:18
    To už zas začala okurková sezóna, že vědci přišli s novou převratnou...
  • radon 12. 7. 2016 9:11:03
    Konečně přejdou počítače z té pitomé dvojkové soustavy na desítkovou, jako...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 51

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 111

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

** Slavný osmibitový počítač Sinclair ZX Spectrum byl uveden právě před 35 lety ** Připomeňte si tento průkopnický počítač v tematických článcích ** Podívejte se, jak funguje dnes

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 13

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

** David si nedokáže představit práci bez dvou a více monitorů ** Kubovi naopak stačí jeden a ve více displejích se ztrácí ** Jaký přístup je lepší?

23.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

** Máte nápad, ale chybí vám stroje a pořádná dílna? ** Chcete postavit ptačí budku, nebo krabičku pro Arduino? ** Brno otevřelo svůj FabLab – laboratoř pro bastlíře

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

První test AMD Ryzen

Velké testy: 22 powerbank a 8 bezdrátových setů

Radíme s koupí Wi-Fi routeru

Co dokáží inteligentní domy?