本發(fā)明主要涉及到數(shù)據(jù)存儲的,確切的說,涉及到了在數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲方法以及光電存儲器。
背景技術:
1、涉及到傳統(tǒng)存儲器領域使用的晶體管基本構成單位,主要存在三個方面而且是幾乎難以調和的缺陷。第一個弊端是半導體晶體管的有限容量。每個存儲單元能表達的比特位數(shù)量非常有限而且受限于浮柵(如slc、mlc、tlc等)的具體層數(shù)。
2、傳統(tǒng)存儲器的第二個弊端是數(shù)據(jù)操作會產生高熱量。常規(guī)的數(shù)據(jù)拷貝或讀寫數(shù)據(jù)等操作都能給人以較燙熱的觸感,操作數(shù)據(jù)量越大或速度越快則發(fā)燙感越強烈。
3、而最大的弊端或威脅其實是數(shù)據(jù)保存的安全性能不足、容易丟失數(shù)據(jù)。如基于單層或多層浮柵的閃存存儲器雖然存儲容量越來愈大,但非易失性累存儲器多半用電荷來表達數(shù)據(jù)且電荷的內稟特性決定了其同樣會產生泄漏,通常nand?flash存儲單元在不操作的情況下大約數(shù)年或數(shù)十年就會丟失大部分電荷。這是待解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術涉一種數(shù)據(jù)存儲方法,其特征在于,包括了:在透明材質中布置多個層疊的存儲頁,每個存儲頁均包括呈現(xiàn)為陣列形式的多個數(shù)據(jù)存儲單元,數(shù)據(jù)存儲單元具有陽極和陰極及位于它們之間的電致變色層,將數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層設置成不同從而將數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)設定成不同;數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)由其陽極和陰極之間施加的電壓來提取,基于所施加的電壓的前提下,不同的電致變色層顯示的顏色不同及傳遞出的數(shù)據(jù)亦不同;由數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層顯示的顏色來表示其保存的數(shù)據(jù)。
2、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,所述的透明材質至少包括了透明半導體晶圓或者透明陶瓷晶圓或者玻璃或者亞克力板。
3、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,所述電致變色層包括單一無機電致變色材料、單一有機電致變色材料、混合兩種或兩種以上的有機電致變色材料的混合體、摻雜無機和有機電致變色材料的摻雜物中任意之一。無機電致變色材料含三氧化鎢wo3或其衍生物。有機電致變色材料含四硫富瓦烯、紫羅精類化合物、聚噻吩類及或其衍生物、金屬酞菁類化合物或三聯(lián)吡啶衍生物及配合物中任意之一。所述陽極和陰極選自于透明的導電材料。所述的陽極和陰極選自于ito(摻錫氧化銦)材料。
4、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,將所述電致變色層設置成不同的方式包括:電致變色層的選材不同;電致變色層使用多種有機電致變色材料進行混合時,調節(jié)各種有機電致變色材料各自的混合比例而提供不同的電致變色層;或電致變色層由無機和有機電致變色材料進行摻雜時,調整無機和有機電致變色材料的摻雜濃度而提供不同的電致變色層。
5、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陽極互連、任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陰極互連。
6、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,在任一存儲頁中,相鄰數(shù)據(jù)存儲單元各自的陽極通過導電材料而相互連接,直至該任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陽極互連。
7、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,在任一存儲頁中,相鄰數(shù)據(jù)存儲單元各自的陰極通過導電材料而相互連接,直至該任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陰極互連。
8、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,在任一存儲頁中,所有數(shù)據(jù)存儲單元共用一個公共的陽極層以及所有數(shù)據(jù)存儲單元共用一個公共的陰極層,但不同數(shù)據(jù)存儲單元各自的電致變色層是相互離散的。
9、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,任一存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元被施加電壓而進入數(shù)據(jù)提取的讀狀態(tài)時,余下其他存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元禁止進入讀狀態(tài),即不同層次或層面的一系列存儲頁分時讀取(例如在時間上分時錯開讀取)。
10、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,多個存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元依序先后被施加電壓而依次進入數(shù)據(jù)提取的讀狀態(tài),任一存儲頁處于讀狀態(tài)時其他存儲頁禁止進入讀狀態(tài)。
11、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,任一存儲頁的平面上或層面上所布置多個數(shù)據(jù)存儲單元作為該任一存儲頁的像素點集合,而且每個數(shù)據(jù)存儲單元作為一個獨立像素點;任一存儲頁的含全部像素點的圖像作為一次性并行讀取的并行數(shù)據(jù),即每次以存儲頁為最小讀取單元而一次讀一整個存儲頁的數(shù)據(jù)。
12、上述的數(shù)據(jù)存儲方法,選定多個存儲頁的多個數(shù)據(jù)存儲單元,在數(shù)據(jù)存儲單元的不同顯色下提供對應的作為標本的數(shù)據(jù),從而對一神經網(wǎng)絡進行訓練;使用訓練好的神經網(wǎng)絡來推理其他存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元的在自身顯色或著色情況下所代表的數(shù)據(jù)。
13、本技術涉及一種光電存儲器,其特征在于,包括:透明材質,在透明材質中布置多個層疊的存儲頁,存儲頁包括呈現(xiàn)為陣列形式的多個數(shù)據(jù)存儲單元;每個數(shù)據(jù)存儲單元配備有陽極和陰極及電致變色層,電致變色層位于陽極和陰極間并在陽極和陰極間施加電壓時電致變色層顯色(或著色)、陽極和陰極之間移除電壓時電致變色層褪色,通過將數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層設成不同從而將數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)設成不同;
14、其中數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)使用其陽極和陰極之間所施加的電壓來提取,基于所施加的電壓的前提下,不同的電致變色層顯示的顏色不同及傳遞出的數(shù)據(jù)亦不同,從而由數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層顯示的顏色來表示其保存的數(shù)據(jù)。
15、上述的光電存儲器,選定多個存儲頁的多個數(shù)據(jù)存儲單元,在數(shù)據(jù)存儲單元的不同顯色下提供對應的作為標本的數(shù)據(jù),以對一個神經網(wǎng)絡進行訓練;使用訓練好的神經網(wǎng)絡來推理其他存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元的在自身顯色或著色情況下所代表的數(shù)據(jù)。
16、本技術涉及一種數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),其特征在于,包括:在透明材質中布置多個層疊的存儲頁,每個存儲頁均包括呈現(xiàn)為陣列形式的多個數(shù)據(jù)存儲單元;為每個數(shù)據(jù)存儲單元配備的陽極和陰極及電致變色層,電致變色層位于陽極和陰極之間并且在陽極和陰極之間施加電壓時電致變色層顯色、在陽極和陰極之間移除電壓時電致變色層褪色,通過將數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層設置成不同從而將數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)設定成不同;
17、供電模塊,為每個數(shù)據(jù)存儲單元的陽極和陰極之間提供電壓,數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)使用其陽極和陰極之間所施加的電壓來提取,基于所施加的電壓的前提下,不同的電致變色層顯示的顏色不同及傳遞出的數(shù)據(jù)亦不同,從而由數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層顯示的顏色來表示其保存的數(shù)據(jù);
18、計算機,其配置有相機,選定多個存儲頁的多個數(shù)據(jù)存儲單元,由相機拍攝數(shù)據(jù)存儲單元的不同顯色并且為每種顯色匹配相對應的作為標本的數(shù)據(jù),通過計算機對一個神經網(wǎng)絡進行訓練;使用訓練好的神經網(wǎng)絡來推理其他存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元的在自身顯色情況下所代表的數(shù)據(jù)。
19、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),透明材質劃分多個存儲頁,任一存儲頁的平面上所布置全部數(shù)據(jù)存儲單元作為該任一存儲的像素點集合,每個數(shù)據(jù)存儲單元代表一個像素點。
20、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),分屬于任意兩個不同的存儲頁的但地址相同的兩個像素點設為互不交疊(即在垂直于存儲頁或透明材質的方向上互不交疊)。
21、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),分屬于任意兩個不同的存儲頁的但地址相同的兩個像素點設為上下交疊(即在垂直于存儲頁或透明材質的方向上相互交疊)。此時不同的存儲頁的物理結構基本雷同,因為任何確定地址的像素點在存儲頁上具有固定的物理位置,在存儲器的生產制備工藝中將會帶來極大的便利,制備上一層存儲頁和制備下一層存儲頁的工藝條件大致上會相同,因此給生產制造存儲器帶來極大的便利。反之,地址相同的兩個像素點設為互不交疊的情況則需要考量相同地址的像素點的物理偏移量,例如分屬于任意兩個不同的存儲頁的但地址相同的兩個像素點各自的物理位置之間存在著偏移量。
22、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),每一存儲頁的含全部像素點的拍攝圖像作為一次性并行讀取的并行數(shù)據(jù),每次以存儲頁為最小讀取單元而一次讀一整個存儲頁的數(shù)據(jù)(如整個存儲頁所有數(shù)據(jù)存儲單元互連的陽極、互連的陰極只需在數(shù)據(jù)讀取時通電一次,無論存儲頁有多少個像素點都只需要通電一次即可)。
23、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),每一存儲頁的每個像素點的拍攝圖像所對應的數(shù)據(jù)讀取完成之后再讀取下一個像素點的數(shù)據(jù),每次以單個像素點為最小讀取單元而以串行的方式一次只讀一個像素點的數(shù)據(jù)(如整個存儲頁所有數(shù)據(jù)存儲單元互連的陽極、互連的陰極在每次讀取任何像素點的數(shù)據(jù)時均需通電一次,存儲頁有多少個像素點就要通電多少次)。
24、上述數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),所述計算機包括經典計算機或服務器或量子計算機或移動終端式的計算機(如平板或手機或工控機或筆記本電腦等)或光量子計算機等。
25、本技術涉及一種光電存儲器(optical?electronic?memory),包括:在透明材質中布置多個層疊的存儲頁,存儲頁包括呈現(xiàn)為陣列形式的多個數(shù)據(jù)存儲單元;為每個數(shù)據(jù)存儲單元配備的陽極和陰極及電致變色層,電致變色層位于陽極和陰極之間并且在陽極和陰極間施加電壓時電致變色層顯色、在陽極和陰極間移除電壓時電致變色層褪色,通過將數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層設成不同從而將數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)設定成不同;
26、任一存儲頁的平面上所布置多個數(shù)據(jù)存儲單元作為該任一存儲頁的像素點集合而且每個數(shù)據(jù)存儲單元作為一個獨立像素點,分屬于任意兩個不同的存儲頁的但地址相同的兩個像素點設為上下交疊;數(shù)據(jù)存儲單元保存的數(shù)據(jù)使用其陽極和陰極之間所施加的電壓來提取,基于所施加的電壓的前提下,不同的電致變色層顯示的顏色不同及傳遞出的數(shù)據(jù)亦不同,從而由數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層顯示的顏色來表示其保存的數(shù)據(jù)。
27、上述的光電存儲器,在任一存儲頁中,相鄰數(shù)據(jù)存儲單元各自的陽極通過導電材料而相互連接,直至該任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陽極互連。
28、上述的光電存儲器,在任一存儲頁中,相鄰數(shù)據(jù)存儲單元各自的陰極通過導電材料而相互連接,直至該任一存儲頁的所有數(shù)據(jù)存儲單元各自的陰極互連。
29、上述的光電存儲器,在任一存儲頁中,所有數(shù)據(jù)存儲單元共用一個公共的陽極層以及所有數(shù)據(jù)存儲單元共用一個公共的陰極層,但不同數(shù)據(jù)存儲單元各自的電致變色層是相互離散的(不同數(shù)據(jù)存儲單元之電致變色層互相之間彼此分離)。
30、上述的光電存儲器,選定多個存儲頁的多個數(shù)據(jù)存儲單元,在數(shù)據(jù)存儲單元的不同顯色下提供對應的作為標本的數(shù)據(jù),以對一個神經網(wǎng)絡進行訓練;使用訓練好的神經網(wǎng)絡來推理其他存儲頁的數(shù)據(jù)存儲單元的在自身顯色或著色情況下所代表的數(shù)據(jù)。
31、本技術在上下文介紹的范例,取得優(yōu)勢:不再是利用電荷來儲存數(shù)據(jù),所以幾乎不存在任何電荷泄漏以及伴隨著的數(shù)據(jù)丟失問題;也無需像機械硬盤那樣必須在快速旋轉的磁盤上移動至目標位置才能進行寫入和讀取而將大量任務消耗在機械動作上。再者本技術的光電存儲器屬于冷媒介、數(shù)據(jù)操作期間近乎沒有過熱過燙的相關異常情況。
32、與傳統(tǒng)晶體管存儲器的另一個相異點是,傳統(tǒng)晶體管存儲器被布置成大小不同的最小讀寫單元或者是最小操作單元。這也意味著,每次的讀寫等動作必須以包括成千上萬或更多個晶體管的最小操作單元來實施數(shù)據(jù)操作,最小操作單元內部的大量位線和字線等需要利用很多控制數(shù)據(jù)來分類操控,這不僅導致讀寫操作復雜而且必須引入諸多輔助電路例如指令解碼及地址解碼等來完成這些操作動作。傳統(tǒng)晶體管存儲器的最小操作單元往往是塊或頁或扇區(qū)等劃區(qū)模式。鑒于位線和字線及集輔助電路大量擠占芯片空間,所以存儲器的集成度較低或者說存儲密度仍然具有進一步提高的余地。
33、本技術在上下文介紹的范例,取得優(yōu)勢:每一存儲頁的含全部像素點的圖像作為一次性并行讀取的并行數(shù)據(jù),即每次以頁為最小讀取單元而一次讀一頁的數(shù)據(jù)。具有高度的數(shù)據(jù)操作靈活性和便捷性,數(shù)據(jù)讀取速度極高。電致變色層自身的著色或褪色過程例如與電子的光電效應具有關聯(lián),但是存儲數(shù)據(jù)的載體并非是電子或其他電荷本身,電荷是否泄漏或是否湮滅并不會直接影響到數(shù)據(jù)的永久性,所以不再存在數(shù)據(jù)丟失問題。存儲頁中除了數(shù)據(jù)存儲單元本身之外,再無過多的擠占存儲芯片物理空間的冗余元器件,藉此和傳統(tǒng)半導體晶體管存儲器相比,本技術之光電存儲器具有更高的存儲密度。