Technologie | Věda | Výzkum

Čeká nás nová éra rychlých pamětí, které využívají magnetické technologie

  • Vědci vymysleli nový magnetický způsob ukládání dat bez využití cívek
  • Technologie poskytuje extrémně rychlý zápis a mohla by se používat i u operačních pamětí
  • Velké výrobní společnosti už se připravují na nové paměti využívající magnetické technologie

Vědci ze Spolkové vysoké technické školy v Curychu zveřejnili nový výzkum v oblasti magnetických pamětí a způsobu, jakým lze ukládat data. Zatímco magnetická technologie je obvykle spojená s nízkou rychlostí, nová technologie zápisu umožňuje řádově zrychlit zpracování dat pro magnetické paměti a tím konkurovat současným technologiím, které se používají například i v oblasti operačních pamětí. Na magnetické technologie se začínají soustředit i velcí hráči v oblasti výroby paměti, takže nás čeká takový velký restart.

Magnetická technologie pro zápis a čtení dat je s námi už opravdu dlouho – téměř 70 let a za tu dobu se příliš nezměnila. Došlo k miniaturizaci a zlepšování efektivity, ale stále se hlavně jedná o rotující pásky, kotouče nebo disky, které mají hlavy a cívky s elektrickým proudem pro čtení a změnu záznamu jednotlivých bitů.

Technologie má stále výhodu hlavně v poměru ceny a kapacity, ale s rychlostí a spotřebou je to bohužel horší. Nová technologie to ale může změnit.

Už žádné cívky

Zásadní změnou nové technologie magnetického zápisu a čtení dat je odstranění prvku, který může jak za nižší rychlost, tak i vyšší spotřebu pevných disků či podobných pamětí – cívka. Místo toho aby k magnetizaci bylo nutné využívat neefektivní cívky, se vědci zaměřili na způsob přímé magnetizace pomocí elektrického proudu.

V kombinaci se speciálním polovodičovým filmem už v roce 2011 bylo ověřeno, že je možné magnetizovat kovové tečky díky efektu „spin orbit torque“. Technologie tehdy slibovala velkou naději na další vývoj a tak vědci dále zkoumali detaily toho, jak přesně funguje a jak by se dala použít v reálném nasazení.

Stačí elektrický proud z blízkého drátu

V aktuálním výzkumu vědci použili pro výstavbu prototypu desku obsahující kobaltové tečky o průměru 500 nm, jejichž magnetický moment byl upravován pouze elektrickým proudem, přesněji řečeno jednotlivými pulzy proudícími skrze blízký drát z platiny. Pomocí rentgenových paprsků pak sledovali, jak dochází ke změně magnetizace.

A tady přichází reálné ověření rychlosti – ke změně magnetického momentu zmíněné kobaltové tečky bylo zapotřebí méně než jedna nanosekunda, přičemž je zároveň možné velmi přesně specifikovat, kdy změna začne a kdy skončí.

To je dle vyjádření výrazný posun od současných technologií, které jsou silně vázané na materiál a jeho tepelnou proměnnost. Vědci rovnou ověřovali i výdrž tohoto způsobu zápisu a „vypálili“ celkem 20 bilionů pulzů s frekvencí 20 MHz bez poškození kvality fungování procesu magnetizace (změna ze stavu 0 na 1 a opačně).

Magnetická budoucnost zajímá i další

Díky skvělým parametrům i u tohoto prototypu vědci počítají s tím, že by se tato technologie mohla uchytit i ve speciální verzi magnetických operačních pamětí (MRAM), které poskytují podobný či vyšší výkon než současné DRAM a navíc dokáží data udržet i bez dodatečného napájení.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání paměťových technologií dle rychlosti zápisu a výdrže

Magnetické operační paměti nejsou žádným novým konceptem, ale za posledních 20 let se v této oblasti uskutečnilo mnoho objevů a nových technologií, které by se už brzy měly podílet na reálném hromadném nasazení. Doposud totiž základní formu MRAM vyráběla více méně jen společnost Everspin a to pomocí velmi zastaralé 180nm technologie výroby.

Minulý rok ale oznámil Samsung, že chystá vlastní MRAM, IBM dokonce uvedlo, že se podařilo otestovat výrobu na 11 nm s rychlostí přepínaní stavů na 10 ns (7,5 mikoampér). Vlastní MRAM také předvedla Toshiba ve spolupráci se společností Inston.

Oficiální materiál k výzkumu si můžete stáhnout ve formě PDF.

Ve starším Týdnu Živě jsme probrali inovace, včetně disket:

_​

Diskuze (11) Další článek: Každý mobil může mít 400 GB. Ale stojí o ně ještě někdo?

Témata článku: Technologie, Věda, Výzkum, IBM, Samsung, Pevné disky, Toshiba, Vysoká spotřeba, Zpracování dat, Speciální verze, Rychlá paměť, Elektrický proud, Nízká rychlost, Nová éra, Podobný výkon, Rychlý zápis, Dodatečné napájení, Zápis, Mág, Velká naděje, Magnetický zápis, Operační paměť, Rekordní rychlost, Nový výzkum, Curych, Pevný disk na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Nový Edge je opravdu Chrome! Prohnali jsme prohlížeče benchmarky i vlastním unikátním testem

Nový Edge je opravdu Chrome! Prohnali jsme prohlížeče benchmarky i vlastním unikátním testem

** Nový Edge je postavený na Chromiu ** Prohnali jsme ho benchmarky a srovnali s ostatními ** Potvrdily nám, že je prakticky stejný jako Chrome a Opera

Jakub Čížek | 66

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 93

Výkon herního počítače za 139 Kč nebo i úplně zadarmo. Geforce Now startuje!

Výkon herního počítače za 139 Kč nebo i úplně zadarmo. Geforce Now startuje!

** Dlouhý betatest končí a nyní všichni mohou hrát přes internet ** Nemusíte žádné hry kupovat znovu. Jede to, co už máte v knihovnách na Steamu, Uplay, Battle.net a jinde ** Roční náklady odpovídají ceně jedné běžné hry

Tomáš Holčík | 53

ReactOS: Zapomenuté a open-source Windows, které nevyrobil Microsoft

ReactOS: Zapomenuté a open-source Windows, které nevyrobil Microsoft

** Představte si svobodné Windows. Bláznivá vize? ** Vývojáři je přitom začali psát už před více než dvaceti lety ** Jmenují se ReactOS a spustíte na nich i Total Commander

Jakub Čížek | 51