Επίτευγμα της ΙΒΜ ανοίγει το δρόμο για την αποθήκευση 10-15GB σε μικρές συσκευές

39

Επιστήμονες που εργάζονται στα ελβετικά ερευνητικά εργαστήρια της ΙΒΜ παρουσίασαν πρόσφατα τα αποτελέσματα πολυετών προσπαθειών τους να αυξήσουν την πυκνότητα αποθήκευσης δεδομένων σε ιδιαίτερα μικρές επιφάνειες.

Η τεχνολογία τους ονομάζεται Millipede και δανείζεται την ιδέα των διάτρητων καρτών που χρησιμοποιούσαν οι πρώτοι υπολογιστές. Έχει όμως δύο σημαντικότατες διαφορές από αυτές. Η πρώτη είναι ότι η τεχνολογία της IBM επιτρέπει την επανεγγραφή του μέσου. Η δεύτερη ότι, η πυκνότητα αποθήκευσης των bit είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των εγκοπών στις διάτρητες κάρτες. Στο χώρο που καταλάμβανε μία εγκοπή διάτρητης κάρτας, χωράνε 3 δισ. bit δεδομένων.

Το πειραματικό τσιπ που παρουσίασαν στη Ζυρίχη αποτελείται καταρχήν από ένα τετράγωνο πλαίσιο με πλευρές 3 χιλιοστών. Επάνω σε αυτό υπήρχαν 1.024 μικροσκοπικοί μοχλοί σχήματος V, που σχημάτιζαν έναν πίνακα 32 x 32 μοχλών. Κάθε μοχλός κατέληγε σε μία ακίδα, μήκους 2 μικρόμετρων (2 χιλιοστών του χιλιοστού).

Ο πίνακας με τους αιχμηρούς αυτούς μοχλούς είχε τοποθετηθεί επάνω και σε μικρή απόσταση από μία λεπτή επιφάνεια πλαστικού υλικού, στην οποία θα αποθηκεύονταν τα 0 και 1 των δεδομένων.

Για να γίνει η εγγραφή στο αποθηκευτικό μέσο, αντίσταση που έχει ενσωματωθεί σε κάθε ακίδα θερμαίνεται στους 400 βαθμούς Κελσίου. Κατεβαίνοντας επάνω από το σημείο αποθήκευσης θερμαίνει τη λεπτή επιφάνεια και δημιουργεί εκεί ένα κοίλωμα, που παριστάνει ένα bit. Το κοίλωμα αυτό είναι 50.000 φορές μικρότερο από την τελεία στο τέλος της πρότασης αυτής, εξηγεί το Infoworld.com.

Για να γίνει η ανάγνωση, κάθε ακίδα θερμαίνεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία, 300 βαθμών Κελσίου, ώστε να μην μαλακώσει το πολυμερές υλικό της επιφάνειας αποθήκευσης. Όταν η ακίδα πέσει σε κοίλωμα, κρυώνει και έτσι παρατηρείται μετρήσιμη διαφορά θερμοκρασίας στην αντίσταση, κάτι που υποδηλώνει την ύπαρξη bit.

Για την επανεγγραφή, η ακίδα κάνει πολύ μικρά βήματα γύρω από τα κοιλώματα των εγγεγραμμένων ήδη bit, τόσο μικρά που οι άκρες των νέων bit καλύπτουν τα ήδη υπάρχοντα κοιλώματα, διαγράφοντας ουσιαστικά ό,τι είχε γραφεί. Κατά την επίδειξη της ΙΒΜ, η διαδικασία εγγραφής/επανεγγραφής επαναλήφθηκε 100.000 φορές για να αποδειχτεί η αποτελεσματικότητά της.

Κάθε ακίδα μπορεί να γράψει και να διαβάσει σε μία περιοχή 100 μικρόμετρων, κάτι που εξασφαλίζεται από την ακριβή ηλεκτρομαγνητική μετακίνηση της επιφάνειας αποθήκευσης.

Ο ρυθμός μεταφοράς των δεδομένων στην πειραματική αυτή διάταξη ήταν αρκετά μικρός, όντας περιορισμένος σε μερικά kilobit ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή μερικά megabit για ολόκληρο τον πίνακα. Ωστόσο, η εταιρεία δηλώνει βέβαιη ότι καλύτερα ηλεκτρονικά θα επιτρέψουν στους μοχλούς να κινηθούν ταχύτερα. Οι πρώτες δοκιμές στο ερευνητικό κέντρο Almaden της ΙΒΜ έδειξαν ότι θα μπορούσαν να επιτύχουν ικανοποιητικούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, στα 1-2 megabit ανά δευτερόλεπτο.

Από το ρυθμό αυτό εξαρτάται και η κατανάλωση ρεύματος. Όταν η διάταξη λειτουργεί με ρυθμό μερικών megabit/sec εκτιμάται ότι καταναλώνει 100 mW. Σε αυτά τα επίπεδα λειτουργούν και τα τσιπ μνήμης flash, ενώ τα μαγνητικά σε αρκετά υψηλότερα.

Η πυκνότητα αποθήκευσης στην πειραματική διάταξη ήταν 200 δισεκατομμύρια bit (gigabit) ανά τετραγωνική ίντσα. Με αυτή την πυκνότητα, σε μία τετραγωνική περιοχή με πλευρά 3 χιλιοστών υπολογίζεται ότι θα μπορούσαν να χωρέσουν 0,5GB δεδομένων.

H επόμενη πρωτότυπη διάταξη τεχνολογίας Millipede θα έχει τέσσερις φορές περισσότερους μοχλούς: 4.096 ακίδες σε έναν πίνακα 64 x 64 με πλευρά 7 χιλιοστών.

Με αυτές τις διαστάσεις, η διάταξη θα μπορούσε να κλειστεί σε μία κάρτα του μεγέθους των σημερινών καρτών μνήμης flash (το μικρότερο format σήμερα).

Το εντυπωσιακό είναι ότι ενώ η τεχνολογία flash δεν αναμένεται να επιτρέψει σύντομα την αποθήκευση περισσότερων από 1-2GB, η τεχνολογία Millipede θα μπορούσε να ξεπεράσει τα 10-15GB στο ίδιο μέγεθος και χωρίς να απαιτεί περισσότερη ενέργεια.

Ως εκ τούτου, η χωρητικότητα της μνήμης σε προσωπικούς ψηφιακούς βοηθούς (PDA), υπολογιστές παλάμης και κινητά τηλέφωνα θα πολλαπλασιαζόταν ανοίγοντας το δρόμο σε πλήθος εφαρμογών με ήχο, εικόνα και κίνηση.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ