与闪存的数据位元以晶体管中的电荷形式存储不同,赛道存储器是以沿着纳米线的一系列不同磁场来存储数据。因为电荷泄露和存储单元的磨损,闪存的性能会随着时间的推移逐渐退化。但赛道存储器使用的是磁场,因而就没有这方面的问题。目前用于笔记本电脑和台式电脑的硬盘,是将数据存储在一块笨重的纺丝盘上。与此相比,赛道存储器则是以硅为基础,没有任何运动部件,因此也更加坚固。
让磁畴壁沿纳米线动起来
通过改变沿纳米线的磁特性,建立一系列的磁塞———也就是所谓的磁畴壁———和相互间隙,数据得以编码在赛道存储器。正如电荷在闪存单元中代表位元一样,两个磁畴壁之间的间隙就代表了赛道存储器的位元。为了从纳米线读写数据,磁畴壁沿着纳米轨道移动,单个文件就能经过平稳读写头被定位的地方。这就是赛道存储器的理论工作原理。
但之前的研究中,基本上并没有显示出多磁畴壁能在数据不被破坏的情况下沿着纳米线移动。为了能让磁畴壁能沿着纳米线移动,帕金使用了自旋电子的原理,也就是利用电子的量子力学特性———自旋。他将一股小电流注入纳米线,结果电流中的电子被极化而沿着一致的方向自旋,当它们接触到磁畴壁时就改变了围绕壁内原子自旋的方向。畴壁内原子磁矩的切换变化,推动了其沿着轨道向前进,同样地也改变了轨道上所有磁畴壁向前进。帕金说,这是首次证明可移动2个或3个磁畴壁,而不会打乱它们或造成相互干扰。
帕金指出,他们将花4年时间来制作出赛道存储器的原型,并花3年多的时间将其商业化。纽约大学物理学家伊戈尔•茹蒂奇这样评价赛道存储器的吸引力,它将磁性硬盘的廉价、高密度存储与单器件中的随机存储器的高速性能等优点完美地统一起来,同时又避免了它们各自的速度和成本缺陷。
研究人员表示,由于目前赛道存储器技术仍在概念阶段,大概需要10年的时间才可成功取代传统硬盘,短时间内电脑存储器仍是传统硬盘的天下。至于目前相当热门的固态硬盘(SSD),IBM公司认为固态硬盘虽然体积小且轻,有着读取速度快的优势,但使用寿命较短,加上成本太过昂贵,目前仅有高单价笔记本电脑采用该技术,未来并不看好。
<<上一页
1
2