Bygger datahukommelse med lys

[Cuneax]

Japansk selskap lagrer bits ved hjelp av lys.

 

Bygger datahukommelse med lys

[GullLars]

Ny utgave av nyheten som dukker opp ca hvert 5. år?

[sinnaelgen]

jeg hørte om noe lignede for 25-30 år siden .

Datamaskiner skulle bli raskere når man snar kunne bruke lys inne i kretsene.

 

nå må man ikke glemme at det brukes lys på optiske lagringsmedier i dag

Endret 5. mars 2012 av den andre elgen

[hYLeAPe]

lyshastighet osv... C = ~300'000'000m/s.

 

hw.no opererer med lynhastighet

Endret 5. mars 2012 av hYLeAPe

[daniel_984]

Hvis du leser originalartikkelen gullars, vil du se at de konkurerer direkte mot disse eldre løsningene du indirekte referer til. Lurer på hvorfor hw.no ikke tok dette med..(?)

 

Tror nok den største nyheten her er er at de har kombinert en forlenget lagringstid fra 250ns -> 10s inne i krystallen fra foregående prosjekter, samtidig som de har senket energiterskelen for å "drive" krystallen fra ~9uw -> 30nw..

 

Og det neste store målet er å lage en stor nok minnebrikke (1mb) over 1cm^2 med forbruk da på 100mw.

 

Er faktisk ikke så gærnt mattestykke tror jeg. (0,1*1.000.000.000)nw / 1million bit = 100nw per bit. Om jeg ikke er helt på jordet da ^^

[sinnaelgen]

I dag vet man jo at optiske medier ikke er spesielt raske.

hvordan har man da klart å lage disse så raske ?

 

minnebrikkene må da også ta mye plass.

[G]

lyshastighet osv... C = ~300'000'000m/s.

 

hw.no opererer med lynhastighet

Relativt sett er hastighetsforskjellen ikke så fryktelig forskjellig sett med menneskeøyne, selv om tallverdien har en enorm forskjell.

 

Lyn: 220'000 km/s (220'000'000 m/s)

Lys (i vakum): 299'792 km/s (299,792,458 m/s)

 

Enslig elektron: 0.00000029 km/s (0.00029 m/s)

 

Men vi er vel vant med å forstå strøm som klinkekuler i et rør, hvor man får en dominoeffekt. Derfor får man vel denne å håndtere tenker jeg, ikke sant!? :

http://en.wikipedia.org/wiki/Velocity_of_propagation

 

Og denne artikkelen treffer vel "bullseye" i forhold til utfordringene man har med strøm i metalledere:

http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_velocity

 

.. the signal velocity is typically about six inches (15 cm) per nanosecond. In these boards, permeability is usually constant and dielectric constant often varies from location to location, causing variations in signal velocity. As data rates increase, these variations become a major concern for computer manufacturers.

 

Lyn gir lys fra seg og det vandrer jo med c-hastighet minus hastighetsreduksjonen mediumet det har mellom punkt A og B gir.

 

Lenke om lys

 

Lenke om lyn

 

Lenke om Elektronet

Endret 5. mars 2012 av G

[Stigma]

I dag vet man jo at optiske medier ikke er spesielt raske.hvordan har man da klart å lage disse så raske ?minnebrikkene må da også ta mye plass.

 

Optiske medier som du sikker sikter til (CDer og denslags) er jo ikke basert på denne typen teknologi. Dette er jo et helt annet prinsipp. Den eneste fellesnevneren mellom de to vil jo være at begge to bruker lys i sted i prosessen - og det blir jo litt som å si at en harddisk er det samme som en RAMbrikke fordi de begge bruker elektroner.

 

Optiske media i dag er trege pga. måten infoen lagres - ikke pga. det er noe begrensning i seg selv i bruken av lys. For CDer er problemet primært at det må være fysisk bevegelse for å lese disken - som setter praktiske grenser for maks hastighet som vi allerede har oppnådd for lenge siden (typ 50x+ spinhastighet CD-drev). Optisk teknologi har stort potensiale for å kunne brukes for å lage særdeles raske komonenter så lenge vi kan bruke en raskere metode for å la lyset påvirke et fysisk medium (de fotoniske krystallene i dette tilfellet). Disse har nok helt andre egenskaper enn overflaten på en brennbar CD...

 

-Stigma

[sinnaelgen]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

[Gjest Slettet-qfohT7]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

 

Uten at jeg har satt meg inn i denne saken, så gjør man jo nettopp det med f.eks flash minne eller cache i datamaskinen. ingen bevegelige deler der, bare en fiffig krets.

[Thorbear]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

 

Her tror jeg det er noen poteter som blir til tomater, og noen misforståelser ute og går :-)

 

Stigma snakket om elektroner, ikke nødvendigvis elektronisk lagring, og elektroner er så vidt jeg veit en stor del av magnetisme.

 

Artikkelen snakker også om RAM, altså minne som ikke trenger å holde på informasjonen etter at strømmen er slått av. Man ønsker her da å lagre lys i krystaller, slik at man ikke trenger å holde et lys gående konstant (en forelester jeg har hatt forklarte dette meget fint med at RAM er et sett med bøtter som ikke er tette, og at RAM-brikken selv går over og sjekker hele tiden, og fyller opp de bøttene som har lekket en gitt mengde av vannet).

[sinnaelgen]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

 

Uten at jeg har satt meg inn i denne saken, så gjør man jo nettopp det med f.eks flash minne eller cache i datamaskinen. ingen bevegelige deler der, bare en fiffig krets.

Nå må du vere klar over at lys bever seg på en helt annen måte en en elektriske signaler.

[sinnaelgen]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

 

Her tror jeg det er noen poteter som blir til tomater, og noen misforståelser ute og går :-)

 

Stigma snakket om elektroner, ikke nødvendigvis elektronisk lagring, og elektroner er så vidt jeg veit en stor del av magnetisme.

 

Artikkelen snakker også om RAM, altså minne som ikke trenger å holde på informasjonen etter at strømmen er slått av. Man ønsker her da å lagre lys i krystaller, slik at man ikke trenger å holde et lys gående konstant (en forelester jeg har hatt forklarte dette meget fint med at RAM er et sett med bøtter som ikke er tette, og at RAM-brikken selv går over og sjekker hele tiden, og fyller opp de bøttene som har lekket en gitt mengde av vannet).

 

At man bruker elektroner til lagre noe er ikke det samme som selve lagringen.

Den metoden du snakker om , for å friske opp ram minnet kjenner jeg til .

 

Nå er det slik at man i teorien ikke kan fange lys og så slippe det ut igjen.

Da må man bruke et materiale som reagerer på på lyset.

 

spørsmålet er hvordan man får satt av et lite punkt hurtig nok og med en størrelse som gjør det hensiktsmessig ?

 

og så hvordan klarer man å lese av de forskjellige punktene korrekt ?

 

Problemet med lys ( laser ) er man har en begrensing hvor lite et slikt punkt kan være.

[Gjest Slettet-qfohT7]

jeg må korrigere deg lit :

Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.

 

optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.

Det er nok derfor det er tregt.

Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.

Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask

 

 

Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.

 

likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

 

Uten at jeg har satt meg inn i denne saken, så gjør man jo nettopp det med f.eks flash minne eller cache i datamaskinen. ingen bevegelige deler der, bare en fiffig krets.

Nå må du vere klar over at lys bever seg på en helt annen måte en en elektriske signaler.

Nå må du være klar over at jeg ikke forsøkte å forklare deg hvordan en slik krets eventuelt vil se ut eller virke. For det vet jeg ikke.

[jakols]

jeg må korrigere deg lit :Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk.optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.Det er nok derfor det er tregt.Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

Uten at jeg har satt meg inn i denne saken, så gjør man jo nettopp det med f.eks flash minne eller cache i datamaskinen. ingen bevegelige deler der, bare en fiffig krets.

Nå må du vere klar over at lys bever seg på en helt annen måte en en elektriske signaler.

Nå må du være klar over at jeg ikke forsøkte å forklare deg hvordan en slik krets eventuelt vil se ut eller virke. For det vet jeg ikke.

 

noe i denne duren ? http://spectrum.ieee.org/semiconductors/optoelectronics/optical-ram

[daniel_984]

(1)jeg må korrigere deg lit :Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk. optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.Det er nok derfor det er tregt.Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.(2)Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

(1) #kuttet teit setning fra meg selv../# Jeg mener elektronisk og magnetisk lagring er to sider av samme sak her også. Dette er fordi det sitter ørsmå magneter oppå transistorene som så lagrer informasjonen i retningen på feltet i en elektronisk krets. Posisjonen her (praktisk sett) er satt av hvilken kolonne Vs rad man velger. Veldig mulig at dette er noe feil, men det er nå ca sånn det fungerer. På en harddisk snur man idag dette magnetiske feltet avhengig om man vil ha 0 eller 1(perpendikulært eller ikke), mens posisjonen roterer i samsvar med lese/skrivehode. Forskjellig men likt, om du skjønner tegninga..(?) =)

 

(2)I artikkelen hw.no referer til vises det til at krystallet blir ugjennomsiktig ved lagring (altså når photonet/fotonet treffer ville jeg anta), og gjennomsiktig ved ikke-lagring. Som i 1 & 0. Originalartikkelen sier også at noe av det som er forbedret er akkurat denne "switche"tiden (gjennom å hule ut krystallen om jeg forstår det rett).

 

Edit: Prøvde å rette litt feil og misforståelser..

Endret 6. mars 2012 av daniel_984

[sinnaelgen]

(1)jeg må korrigere deg lit :Harddisker er magnetisk lagring , ikke elektronisk. optiske medier må brenne merke i lagret i tilegg som medie må rotere når det skal lagres.Det er nok derfor det er tregt.Hvorfor det går tregt å lese er jeg ikke sikker på , men de er nok på grunn av rotasjonshastigheten.(2)Det er nok også derfor en harddisk heller ikke er alt for rask Hvis data punktene ( scellene) skal lagres på et mediet må enten mediet belegge seg ,eller så må denne strålen bevege på seg.likevel hvordan skal man klarer de å lagre så mye raskere for dataene må jo avsettes av lysstrålen på en eller annen måte ?

(1) #kuttet teit setning fra meg selv../# Jeg mener elektronisk og magnetisk lagring er to sider av samme sak her også. Dette er fordi det sitter ørsmå magneter oppå transistorene som så lagrer informasjonen i retningen på feltet i en elektronisk krets. Posisjonen her (praktisk sett) er satt av hvilken kolonne Vs rad man velger. Veldig mulig at dette er noe feil, men det er nå ca sånn det fungerer. På en harddisk snur man idag dette magnetiske feltet avhengig om man vil ha 0 eller 1(perpendikulært eller ikke), mens posisjonen roterer i samsvar med lese/skrivehode. Forskjellig men likt, om du skjønner tegninga..(?) =)

 

(2)I artikkelen hw.no referer til vises det til at krystallet blir ugjennomsiktig ved lagring (altså når photonet/fotonet treffer ville jeg anta), og gjennomsiktig ved ikke-lagring. Som i 1 & 0. Originalartikkelen sier også at noe av det som er forbedret er akkurat denne "switche"tiden (gjennom å hule ut krystallen om jeg forstår det rett).

 

Edit: Prøvde å rette litt feil og misforståelser..

 

Takker for svaret dit.

 

jeg går da ut fra at disse krystallen er temmelig små i størrelse.

Spørsmålet er jo om får plass til mere innhold( data) på mindre fysisk plass ?

 

Jeg tror nok vi var lit på hvert vår nivå når det var snakk om lagringen på harddisker.

Selv om jeg ikke er helt 100% ening med deg ( det er snakk om noen detaljer ) så stopper jeg her.

[daniel_984]

*snip*

 

Takker for svaret dit.

 

jeg går da ut fra at disse krystallen er temmelig små i størrelse.

Spørsmålet er jo om får plass til mere innhold( data) på mindre fysisk plass ?

 

Jeg tror nok vi var lit på hvert vår nivå når det var snakk om lagringen på harddisker.

Selv om jeg ikke er helt 100% ening med deg ( det er snakk om noen detaljer ) så stopper jeg her.

Hvor små de faktisk er.. Godt spørsmål.. Alt wired artikkelen skriver er at det er snakk om "nanoscale photonic chrystal", som jo er ufattelig løst begrep.. ^^

 

For meg ser det uansett ut som de sliter med å bygge ut "arrayet" sitt med disse byggeklossene, altså at de sliter med å utvide utover 4bit. Det er helt tydelig at når de først får dette til (regnet 8 år med forskning foreløpig) med en 10bit modul, er ikke veien lenger så lang til 1mbit (med videre +5 år).

 

Og for all del, er veldig interessert i å få vite hva du mente var galt med det jeg skrev altså. Har lest meg opp på dette her, men betyr ikke at jeg har forstått det 100% kan man si. ^^

 

Edit: Bah!! Jeg leser nå at dette med "elektrisk lagring" fra min side gjaldt noe som kan kalles for F-RAM (som er rimelig nytt om jeg skjønte det riktig). NAND-moduler som stort sett er det som blir brukt idag (SSD'er/minnepinner/etc) handler om å fange en ladning inne i en kvarts-krystall. Så da gir jeg meg =D Det er ikke magnetisme det er snakk om hvertfall..

Endret 6. mars 2012 av daniel_984

[sinnaelgen]

det går mere på at vi ikke er hel på samme nivå når jeg snakker om lagringen av data til en harddisk.

Dataene er lagret magnetisk , mens metoden som brukes gir en liten puls til det magnetiske lagret slik at det endrer status i den aktuelle "cellen" på disken:

[daniel_984]

det går mere på at vi ikke er hel på samme nivå når jeg snakker om lagringen av data til en harddisk.

Dataene er lagret magnetisk , mens metoden som brukes gir en liten puls til det magnetiske lagret slik at det endrer status i den aktuelle "cellen" på disken:

På en vanlig harddisk kan man si dette ja, hvor man praktisk sett endrer bare retningen på magnetfeltet.

Bilde av hvordan bit's blir lagret

Og som jeg prøvde å si rette på i forrige innlegget mitt, rotet sammen FeRAM med Flash (eller en veldig sofistikert EEPROM. PROM < EPROM < EEPROM < NOR < NAND). =)