На смену вращающимся магнитным пластинам идут нанопровода
Исследователи
утверждают, что создана технология хранения, которая могла бы сочетать
в себе размер, скорость и надежность транзисторных устройств с емкостью
традиционного жесткого диска, но без вращающихся дисководов. Эта
методика экспериментальная и требует почти совершенной структуры
материала на наноуровне. Не спешите продавать свои акции Seagate —
подобные системы хранения появятся еще очень не скоро.
Намагниченные атомы
Гвидо Мейеру из Гамбургского университета удалось сформировать
небольшие намагниченные области в нанопроводах, изготовленных из сплава
железа с никелем, получившего название Permalloy. По диаметру эти
провода меньше микрона. Как и любая магнитная память, эти области
состоят из атомов, ориентированных по силовым линиям магнитного поля.
Край области называют доменной стенкой и опять-таки, как и в других
носителях, наличие или отсутствие бинарного разряда определяется
изменением ориентации намагниченных атомов доменной стенки.
Группа Мейера использует микроскоп на мягком рентгеновском излучении,
созданный Питером Фишером из лаборатории имени Лоуренса в Беркли.
Вместо того чтобы определять изменение магнитных полей магнитным
образом, рентгеновский микроскоп использовался для наблюдения за
доменными стенками, размеры которых не превышают 15 нм, и помогал почти
визуально обнаружить ориентацию атомов.
Поскольку, с одной стороны, нанометровый провод содержит ряд
намагниченных областей, а с другой — один датчик, рентгеновское
устройство, группа Мейера нашла способ перемещать намагниченные области
по проводам за счет передачи наносекундных электронных импульсов.
В результате намагниченные области перемещаются по проводу со скоростью
110 м/с, проходя таким образом через рентгеновский микроскоп, который
может зафиксировать эти изображения и считать их.
Такие рентгеновские микроскопы было бы невозможно использовать, если бы
данная технология была коммерческой. Они достаточно сложны, массивны
и дороги, а их необходимо миллионы.
Магнитный рейстрек IBM
Исследовательский центр IBM Almaden Research Center разрабатывает
аналогичную идею в устройстве, получившем название «магнитного
рейстрека» по аналогии с кольцевой разделительной установкой,
используемой при обогащении урана.
В нем используеся относительно длинный нанопровод, состоящий из трех
секций: магнитные зоны хранения и область доменных стенок; область
считывания с датчиками для чтения/записи намагниченных областей;
область результата, где намагниченные зоны и стенки сохраняются после
чтения или записи.
Микросхема памяти, в которой применяется данная технология, имеет
миллионы U-подобных нанопроводов и встроенных в них датчиков. Эту
концепцию IBM запатентовала в 2004 году. Однако дальнейшее развитие
проекта было приостановлено, поскольку реальные скорости оказались
значительно ниже прогнозируемых научной теорией. Мейеру и его группе
удалось ускорить движение магнитных областей по проводу в 100 раз
и показать, что такая технология памяти теперь теоретически возможна.
В микросхеме, использующей эту технологию, каждый нанопровод будет
считываться последовательно. Это значит, что если у вас провод,
способен хранить в себе 1 бит информации, то вам необходимо 8 млрд.
таких проводов для хранения 1 Гбайт информации вместе с 1 млрд.
сенсорных головок чтения/записи.
До производства еще далеко
Производителям необходимо добиться очень высокой чистоты нанопроводов
при относительно небольшом числе атомов. Отклонение должно быть
минимальным. Любые дефекты приведут к снижению скорости движения
магнитных регионов по проводам или к полной остановке. Таким образом,
эта исследовательская технология предполагает создание носителя
массивной параллельной памяти, чересчур сложного для производства
и тестирования, чтобы его можно было реализовать на коммерческой
основе.
Добавьте эту идею к концепции памяти на цилиндрических магнитных
доменах и аналогичным революционным идеям, касающимся создания
принципиально новых устройств для хранения информации. Возможно, этого
не произойдет никогда. Ученые, занимающиеся нанотехнологиями, вертятся,
как жесткие диски, чтобы добиться научной славы и денег из
исследовательских фондов.
Источник: http://www.osp.ru/cw |