Forskning kunne øyeblikkelig våkne ned bærbare datamaskiner

Forskere har utviklet en teknologi som kan tillate bærbare datamaskiner å våkne opp umiddelbart fra en nedlegget tilstand uten å drenere batterilevetiden slik søvnstilstandene gjør.

Universitetsforskere har bygget ferroelektrisk materiale - vanligvis funnet på smartkort - på silisium, som kan tillate visse transistorer å beholde informasjon etter at strømmen er slått av. Forskere fra Pennsylvania State University, Cornell University og Northwestern University er involvert i forskningen.

De nye funnene kunne spare brukerne tid ved å øyeblikkelig starte bærbare datamaskiner til staten når de ble stengt. For eksempel vil en transistor i den bærbare datamaskinen beholde tilstanden til et Word-dokument ved avstengning, og umiddelbart laste den samme tilstanden på omstart.

[Videre lesing: Vi velger for beste PC-bærbare datamaskiner]

"Det ville være instant-on, noe som betyr at når strømmen kommer tilbake, ville datamaskinen være i nøyaktig samme tilstand som det var da du slår den av og klar for handling, sier Darrell Schlom, hovedforsker og professor ved avdelingen for materialvitenskap og ingeniørfag ved Pennsylvania State University.

Hurtigstartfunksjoner er aktivert i bærbare datamaskiner og de fleste mobile enheter, men mange kan ikke gjenopprette nedleggingsstatus. Bærbare datamaskiner gjenoppretter vanligvis ikke tilbake til nedleggingsstatus, med mindre de er i dvalemodus, som drenerer batteristrøm. I essens kan ferroelektriske materialer vekke bærbare datamaskiner fra hvilemodus, men uten å trekke noen batteristrøm.

Forskningen kan bane vei for en ny generasjon av lavere strømforsyningsenheter med høyere hastighet, sier Schlom. For bærbare brukere kan det redusere tiden for å laste inn et operativsystem fra lagringsenheter som harddisker. Det ferroelektriske materialet kan også beholde data hvis strømmen går tapt.

Forskningen dreier seg om å bygge ferroelektriske transistorer - som kan beholde data i hvilken som helst elektrisk tilstand - på hybrid transistorer. Ferroelektriske materialer finnes i smartkort som brukes i dag i t-bane-, minibank- og drivstoffkort. Forskerne tok strontiumtitanat, en variant av det ferroelektriske materialet som ble brukt i smartkort, og deponerte det på silisium, og satte det i en tilstand der den kunne beholde informasjon selv når strømmen er slått av. De nye funnene kutter de mellomliggende lagene som gjorde det vanskelig å sette materialet på silisium.

Vanligvis når strømmen er slått av, forsvinner spenningen fra transistorer som må gjenopprettes når strømmen er slått på. For å gjenskape dem, er den aktuelle informasjonen lastet fra ikke-flyktige lagringsmedier som harddisker, noe som tar tid. De ferroelektriske transistorene beholder magnetisering når det elektriske feltet er slått av, slik at det kan beholde data.

Teknologien vil laste operativsystemene forskjellig fra eksisterende minneteknologier som DRAM og lagringsteknologier som harddisker og solid state-stasjoner, sa Schlom. Ferroelektriske transistorer varierer konseptuelt med hvordan data lastes og beholdes, sa Schlom.

Fordeler ved ferroelektriske transistorer ble først realisert i 1955 av forskere ved Bell Labs, sa Schlom. Selv om de siste funnene er et stort skritt foran, er det nødvendig med ytterligere forskning for å bygge en faktisk ferroelektrisk transistor for å gjøre øyeblikkelig databehandling en realitet, sa Schlom. Han kunne ikke gi en tidslinje for når slike transistorer skulle bygges.

Forskerne inkluderer også forskere fra Nasjonalt institutt for standarder og teknologi, Motorola og Intel. Forskningen finansieres av National Science Foundation og den amerikanske regjeringen.