Memória de luz nunca perde os dados

Redação do Site Inovação Tecnológica -  29/09/2015

A mudança de fase cristalina para amorfa (armazenamento de dados) e vice-versa é feita por pulsos de luz ultracurtos. Para ler os dados, são usados pulsos de luz mais fracos do que os usados na gravação.[Imagem: C. Rios/Universidade de Oxford]

Memória fotônica

Uma equipe de engenheiros alemães e britânicos construiu o primeiro chip de memória permanente com gravação e leitura totalmente ópticas.

Este é um passo importante no caminho rumo aos processadores fotônicos - computadores que trocarão a eletricidade pela luz, consumindo muito menos energia e funcionando a velocidades muito mais altas.

Nesse caminho, uma "estação intermediária" já está praticamente alcançada, com o uso da luz para a troca de dados dentro dos chips, o que já é uma grande melhoria em relação dos processadores eletrônicos atuais. Mas, mesmo nestes casos, os sinais elétricos precisam ser convertidos em luz e, ao chegar ao destino, a luz precisa ser convertida de volta em sinais elétricos.

O avanço agora obtido pela equipe consiste em usar unicamente a luz para ler e armazenar os dados. E melhor, armazenar de forma definitiva, em uma memória não-volátil.

"Os bits ópticos podem ser escritos a frequências de até um gigahertz. Isto permite um armazenamento de dados extremamente rápido em nossa memória fotônica," disse o professor Wolfram Pernice, do Instituto de Tecnologia Karlsruhe.

Materiais de mudança de fase

A equipe usou materiais de mudança de fase, materiais que alteram suas propriedades ópticas dependendo do arranjo dos seus átomos: em curtos períodos de tempo, eles podem alternar entre estados cristalinos (organização atômica regular) e amorfos (redes atômicas irregulares). Esses são os mesmos materiais por trás de uma nova tecnologia de memória 3D lançada pela Intel há pouco mais de dois meses.

Para construir uma memória totalmente óptica, a equipe usou o material de mudança de fase conhecido como GST (Ge₂Sb₂Te₅). A mudança de fase cristalina para amorfa e vice-versa é feita por pulsos de luz ultracurtos. Para ler os dados, são usados pulsos de luz mais fracos do que os usados na gravação.

"A memória fotônica não-volátil é compatível não só com a transmissão de dados por fibras ópticas convencionais, mas também com a mais recente geração de processadores," garantiu o professor Harish Bhaskaran, membro da equipe.

Bibliografia:

On-chip integratable all-photonic nonvolatile multi-level memory
Carlos Ríos, Matthias Stegmaier, Peiman Hosseini, Di Wang, Torsten Scherer, C. David Wright, Harish Bhaskaran, Wolfram H.P. Pernice
Nature Photonics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphoton.2015.182