I en banbrytande studie, Forskare har framgångsrikt utvecklat en metod som kan leda till oöverträffade framsteg i datorhastighet och effektivitet.

Genom denna studie, forskarna Desmond Loke, Griffin Clausen, Jacqueline Ohmura, Tow-Chong Chong, och Angela Belcher har framgångsrikt utvecklat en metod för att "genetiskt" konstruera en bättre typ av minne med hjälp av ett virus.

Forskarna kommer från ett samarbete mellan institutioner inklusive Massachusetts Institute of Technology och Singapore University of Technology and Design (SUTD). Studien publicerades online i ACS applicerade nanomaterial peer-reviewed tidskrift den 20 november, 2018.

Studien förklarar att ett viktigt sätt på vilket snabbare datorer kan uppnås är genom att minska de millisekunders tidsfördröjningar som vanligtvis kommer från överföring och lagring av information mellan ett traditionellt RAM-chip (Random Access Memory) – vilket är snabbt men dyrt och flyktig – vilket betyder att den behöver strömförsörjning för att behålla information – och hårddisk – som är icke-flyktig men relativt långsam.

Det är här fasförändringsminnet kommer in i bilden. Fasförändringsminne kan vara lika snabbt som ett RAM-chip och kan innehålla ännu mer lagringskapacitet än en hårddisk. Denna minnesteknik använder ett material som reversibelt kan växla mellan amorfa och kristallina tillstånd. Dock, fram till denna studie, dess användning stod inför avsevärda begränsningar.

Ett material av binär typ, till exempel, gallium antimonid, kan användas för att göra en bättre version av fasförändringsminne, men användningen av detta material kan öka strömförbrukningen och det kan genomgå materialseparering vid cirka 620 kelvin (K). Därav, det är svårt att införliva ett binärt material i nuvarande integrerade kretsar, eftersom det kan separera vid typiska tillverkningstemperaturer vid cirka 670 K.

"Vårt forskarteam har hittat ett sätt att övervinna denna stora vägspärr med hjälp av liten trådteknik, säger biträdande professor Desmond Loke från SUTD.

Den traditionella processen att tillverka små trådar kan nå en temperatur på cirka 720 K, en värme som gör att ett material av binär typ separeras. För första gången i historien, forskarna visade att genom att använda M13-bakteriofagen – mer känd som ett virus – kan en lågtemperaturkonstruktion av små germanium-tennoxidtrådar och minne uppnås.

"Denna möjlighet leder vägen till "elimineringen av millisekundslagring och överföringsfördröjningar som behövs för att utveckla modern datoranvändning, " enligt Loke. Det kan nu vara så att morgondagens blixtsnabba superdatorer är närmare än någonsin tidigare.