`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Millipede -- "перфокарта" емкостью в гигабайты

0 
 

Компания IBM продемонстрировала новую технологию хранения информации Millipede, которая, по ее утверждению, позволит достичь плотности записи порядка триллиона бит на квадратный дюйм -- в 20 раз больше, чем у самого совершенного сегодня магнитного накопителя.
Прежде всего, Millipede представляет собой довольно редкий в наше время случай в том плане, что с концептуальной точки зрения ее вряд ли можно назвать передовой. Более того, она яркое подтверждение широко известного принципа, что новое -- это хорошо забытое старое.

Итак, по своей идее Millipede напоминает не что иное, как всем известные перфокарты, только теперь идея эта реализована на микроскопическом уровне.

Millipede -- "перфокарта" емкостью в гигабайты
Микроэлектронная фотография массива игольчатых кронштейнов
Ключевым элементом новой технологии является массив V-образных кремниевых кронштейнов длиной 70 и толщиной 0,5 мкм. На конце каждого из них находится миниатюрная 2-микронная игла. В продемонстрированном IBM опытном образце Millipede применялся массив 32 x 32 с физическими размерами 3 x 3 мм.

Запись данных осуществляется на носители, представляющие собой очень тонкий слой полимерного материала на кремниевой подложке, методом, который условно можно было бы назвать "выжигание".

Millipede -- "перфокарта" емкостью в гигабайты Наконечник каждого V-образного кронштейна с размещенной на нем иглой одновременно является зоной повышенного сопротивления. При пропускании через него импульса электрического тока происходит разогрев иглы до температуры, превышающей температуру стеклования полимера TС (для материала, применяемого в Millipede, необходимо нагревание примерно до 400 °C), и она "выплавляет" в носителе воронку диаметром около 10 нм, которая, как несложно догадаться, и является битом. Когда ток прерывается, игла остывает, а полимер затвердевает.

Считывание данных, в свою очередь, осуществляется путем замера сопротивления "рабочей части" кронштейна. В этом случае игла разогревается только до 300 °C, при которых полимер, используемый в носителе, еще не размягчается. Происходит "сканирование" поверхности носителя, и при попадании иглы в воронку интенсивность теплоотвода от нее резко увеличивается, температура уменьшается, в результате чего сопротивление изменяется скачкообразно, за счет чего и фиксируется бит информации.

А теперь пришло время поговорить о принципиальном отличии Millipede от перфокарт -- без него она вряд ли представляла бы в наши дни такой большой практический интерес. Заключается оно, как наверное многие уже догадались, в возможности многократной записи, обеспечиваемой особенностями вязкоупругих свойств полимерных систем.

Millipede -- "перфокарта" емкостью в гигабайты
Вот так происходит запись информации на носитель Millipede
Дело в том, что в области воронки-бита полимер находится в напряженном, так называемом метастабильном, состоянии, из которого его можно вывести неким внешним воздействием -- им является все тот же разогрев до температуры, превышающей TС. Производится он путем "прохода" горячей иглы над воронкой, после чего она "распрямляется", т. е. происходит стирание данных. По заявлению IBM, на сегодняшний день ее специалистам удалось достичь долговечности носителя, превышающей 100 тыс. циклов записи/перезаписи.

Управление массивом игольчатых кронштейнов в Millipede осуществляется с помощью электронных цепей с временным мультиплексированием подобно тому, как это делается в микросхемах DRAM. Перемещение носителя вдоль массива и его точное позиционирование обеспечиваются электромагнитным приводом, позволяющим одной игле покрывать площадь размером 100 x 100 мкм.

Что касается быстродействия, то на данный момент оно составляет несколько килобит в секунду на одну иглу, однако в дальнейшем ученые рассчитывают довести его до 1--2 Mbps. Если же говорить об энергопотреблении запоминающих устройств на базе Millipede, то оно, согласно предварительным оценкам, будет сопоставимо с энергопотреблением флэш-карт -- порядка 100 мВт.

В первом образце, о котором упоминалось выше, плотность записи данных равнялась 200 Gb на квадратным дюйм, а потенциальная емкость носителей -- 0,5 GB. Следующая цель IBM -- создание устройства, использующего массив кронштейнов 64 x 64 размером 7 x 7 мм.
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT