TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Магнитная память «на беговой дорожке»

Исследовательская группа под руководством Стюарта Паркина анонсировала первые результаты работ по созданию нового класса энергонезависимой памяти - памяти «на беговой дорожке» (magnetic racetrack memory, MRM), или трековой памяти. Она соединит в себе быстроту оперативной памяти и дешевизну жестких дисков, превзойдет их по плотности записи и при этом будет потреблять в десятки раз меньше энергии. Вероятно, уже в следующем десятилетии MRM заменит энергозависимую оперативную память, что позволит избавиться от ожидания при загрузке компьютеров - ведь операционная система и прикладные программы будут сохраняться в ОЗУ после их выключения.

В наши дни цифровая информация хранится на двух основных типах запоминающих устройств - на жестких магнитные дисках (hard disk drive, HDD) и твердотельных накопителях (solid state drive, SSD). Поскольку в основе механизма HDD лежит вращающийся магнитный диск, это уменьшает надежность хранения данных и делает доступ к ним довольно медленным - около 5 мс. У лишенных подвижных частей SSD-устройств (к ним относятся оперативные запоминающие устройства и флэш-память) время доступа к информации в миллион раз меньше - до 5 нс, но зато стоимость хранения одного бита примерно в 100 раз выше, чем у HDD. При этом оба типа накопителей построены на двумерной геометрии, так что увеличение их емкости может происходить только за счет дальнейшей миниатюризации ячеек.

Принципиально новую технологию хранения данных разрабатывает группа Стюарта Паркина (Stuart Parkin) из Альмаденского исследовательского центра (Almaden Research Centre) компании IBM в Сан-Хосе (США). Эта технология базируется на открытых не так давно спинтронных эффектах, в частности на использовании спинового тока для перемещения наноразмерных магнитных объектов - доменных стенок - в пределах магнитных нанопроволок. Под действием такого тока доменные стенки бегут друг за другом по этой проволоке, словно бегуны по спринтерской дорожке (треку). Поэтому такая технология получила название «память на беговой дорожке» (magnetic racetrack memory, MRM), или «трековая память».

Подобный подход позволит создать твердотельную память, соперничающую с жесткими дисками по стоимости и вместимости, но превосходящую их по производительности и надежности. Всё это может произвести революцию в сфере доступа и управления информацией.

Принцип работы

Рассмотрим тонкую ферромагнитную проволоку, в которой создана такая намагниченность, как показана на рис. 12. Отдельные стрелочки («маленькие магнитики») показывают направление локальной намагниченности материала; области, где это направление одинаковое, называются магнитными доменами.

Рис. 12. Движение доменных стенок под действием спин-поляризованного электрического тока.

Домены разделены доменными стенками - узкими областями, где намагниченность перестраивается с одного направления на другое. На рисунке показаны три домена, разделенные двумя доменными стенками противоположной полярности.

Теперь в дело включается спинтроника. Когда ток проходит сквозь намагниченный материал, он становится спин-поляризованным. Спин-поляризованный ток, в свою очередь, начинает разворачивать маленькие магнитики в ту или иную сторону. В результате такого разворота доменная стенка как бы сдвигается, причем направление сдвига одинаково для всех стенок.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи

Электронно-оптический измеритель скорости спортивных снарядов
электронный оптический преобразователь цифровой Данный дипломный проект посвящен разработке измерителя скорости спортивных снарядов, под спортивным снарядом следует понимать сани, боб, скелетон. Санно-бобслейный спорт зародился в середине 19 века в швейцарских Альпах. Его основателем официально с ...

Все права защищены! 2018 - www.techshape.ru