IBM Racetrack存儲(chǔ)技術(shù)新發(fā)現(xiàn) 百倍容量漸成真
IBM研究中心今天公布了“Racetrack”存儲(chǔ)儲(chǔ)技術(shù)的一項(xiàng)重要新發(fā)現(xiàn)，也使得這種容量可提升上百倍的超低功耗存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)一步走近現(xiàn)實(shí)。
Racetrack技術(shù)已經(jīng)研發(fā)了六年之久，并在兩年半前首次公布相關(guān)成果。它徹底改變了傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式，不再讓計(jì)算機(jī)去尋找所需的數(shù)據(jù)，而是讓數(shù)據(jù)自動(dòng)移動(dòng)到需要使用它的地方，讓磁位(magnetic bit)沿著納米線跑道(racetrack)來回滑動(dòng)。IBM宣稱，這有望將手機(jī)、筆記本、商業(yè)服務(wù)器的存儲(chǔ)容量提升最多100倍，全球一年制作的電影皆可存于掌中，而且所需功耗遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)。
現(xiàn)今的數(shù)字化數(shù)據(jù)要么都是保存在磁性硬盤內(nèi)，成本很低但因?yàn)槎际菣C(jī)械部件而速度緩慢，要么保存在固態(tài)硬盤等閃存設(shè)備中，速度飛快但是成本高昂。IBM Racetrack技術(shù)意在融合上述兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將磁性區(qū)域(也叫作域)存儲(chǔ)在只有十幾納米寬的跑道中。IBM已經(jīng)證明，這些域能在納米尺度上保存數(shù)據(jù)，不但容量百倍于傳統(tǒng)技術(shù)，訪問速度也快得多。
IBM今天在《Science》雜志上公布的新發(fā)現(xiàn)能實(shí)現(xiàn)放置這些域的精準(zhǔn)控制。通過控制設(shè)備內(nèi)的電子脈沖，科學(xué)家們能以每小時(shí)數(shù)百英里的速度移動(dòng)這些域墻(domain wall)，然后精準(zhǔn)地停靠在所需的位置上，從而可以在不到一納秒(十億分之一秒)的時(shí)間內(nèi)訪問海量數(shù)據(jù)。
簡(jiǎn)單地說，IBM的科學(xué)家們第一次測(cè)量了域墻在電流脈沖刺激下的加速和減速時(shí)間、距離，而這正是Racetrack存儲(chǔ)技術(shù)移動(dòng)和處理數(shù)字信息的方式。這不僅能讓科學(xué)家們更好地理解、控制磁性移動(dòng)，也推動(dòng)了Racetrack技術(shù)的深入發(fā)展，開啟了實(shí)用化的曙光。
IBM院士Stuart Parkin博士解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)，域墻不會(huì)在電流開啟的瞬間達(dá)到峰值加速度，而且減速并最終停止所需要的時(shí)間、距離和峰值加速是完全相同的。這是之前從未發(fā)現(xiàn)過的，因?yàn)槲覀儾磺宄驂κ欠裼匈|(zhì)量，也不知道加速、減速對(duì)彼此的補(bǔ)償性影響?，F(xiàn)在，我們只要改變電流脈沖的長(zhǎng)度，就能精確地沿著跑道放置域墻。”
為了達(dá)到最大密度和最高速度，域墻必須以數(shù)百英里的時(shí)速移動(dòng)，并自動(dòng)沿著跑道?？俊＿@種納秒級(jí)的時(shí)間和微米級(jí)的距離尺度其實(shí)是相當(dāng)長(zhǎng)的，因?yàn)橹暗脑囼?yàn)沒有證明域墻能在單流的驅(qū)動(dòng)下沿著跑道平滑加速、減速。
有關(guān)此次發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)報(bào)告刊登在12月24日出版的最新一期《Science》雜志上，論文題為“磁性域墻自身屬性下的動(dòng)力學(xué)”。
Racetrack存儲(chǔ)技術(shù)原理動(dòng)態(tài)示意圖
Racetrack存儲(chǔ)技術(shù)原理示意圖
