Известно е, че по време на работа на която и да е изчислителна система в нейните дълбочини има нежелани закъснения, свързани с необходимостта от прехвърляне на блокове данни или програмен код от едно място на друго. Най-често дългите закъснения възникват по време на прехвърлянето на данни от бърза RAM към бавни твърди дискове и обратно, а решението на този проблем може да бъде използването на големи масиви от енергонезависима памет, които трябва да бъдат толкова бързи, колкото динамичната памет с произволен достъп, и евтини, за да се той може да бъде включен в системата в достатъчно количество.
И един от обещаващите видове такава бърза енергонезависима памет е фаза с промяна на фазата (PCM), която ще бъде разгледана по-долу.
Паметта въз основа на ефекта на фазовите преходи работи чрез превключване на активния елемент на всяка клетка от кристално в аморфно състояние и обратно. Въпреки това практическото използване на този тип памет беше много трудно поради някои проблеми. Основният проблем тук е, че материалът, използван като активен елемент, например, галиев антимонид, ексфолира и губи своите "фазови" свойства при температури над 377 градуса по Целзий (650 Kelvin). Следователно елементи, изработени от такива материали, са изключително трудни за включване в състава на кристали от полупроводникови чипове, защото някои етапи от технологичния процес на тяхното производство включват високотемпературна обработка.
Решением проблемы производства нанопроводников из аморфных материалов, которые являются активными элементами ячеек памяти, стал инновационный процесс, разработанный учеными из Массачусетского технологического института и Сингапурского университета технологий и дизайна (Singapore University of Technology and Design, SUTD). Самым интересным в новом процессе является то, что в роли главного действующего лица впервые выступает «живой» биологический объект - вирус-бактериофаг M13.
Модифицираните M13 вируси, изкуствено „стимулирани“чрез специално външно действие, действат като строители, създавайки най-тънките нанопроводници от калаено-германиев оксид, материал, който може да действа като активен елемент на клетка с фазова памет. В същото време процесът на „изграждане“протича при нормални условия и проводниците, направени от материала, запазват изцяло всички свои „фазови“свойства.
В момента изследователите работят върху подобряването на технологията за контрол на активността на M13 вирусите, което скоро ще даде възможност да се използват тези вируси за създаване на нанопроводници със строго определена дължина и диаметър. "След това правенето на енергонезависими PCM чипове памет ще бъде моментно", пишат изследователите. "И тогава новата памет ще премахне милисекундните закъснения, което ще увеличи скоростта и ефективността както на конвенционалните компютри, така и на суперкомпютрите от всяко ниво на производителност."
Промоционално видео: