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, Samsung, IBM, Pevné disky, Toshiba, Základní forma, Velká naděje, Magnetická paměť, Operační paměť, Elektrický proud, Rychlý zápis, Mág, Reálné nasazení, Jednotlivé bity, Cívka, Technolog, Vědec, Rekordní rychlost, Rentgenový paprsek, Minulý rok, Rychlý, Nová technologie, Rychlá paměť, Pevné disky interní na Heureka.cz



Švýcaři legalizovali sebevražednou kapsli Sarco vytištěnou na 3D tiskárně

Švýcaři legalizovali sebevražednou kapsli Sarco vytištěnou na 3D tiskárně

** Firma Exit International chce usnadnit proces asistované sebevraždy ** Jako řešení nabízí „kapsli“ Sarco vytištěnou na 3D tiskárně ** S důstojným odchodem pomůže dusík a umělá inteligence

Karel Kilián
ŠvýcarskoSebevraždaTechnologie
Dragon Age 4 bude čistě příběhový singleplayerový zážitek, opět slibuje Bioware
Michal Maliarov
Dragon Age 4BioWare
Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

** Lidstvo se připravuje na kolonizaci Měsíce ** Jednou ze základních surovin, bez nichž se na naší přirozené družici neobejdeme, je nepochybně kyslík ** Kde ho vzít?

Stanislav Mihulka
KolonizaceMěsícO2
Tečka. Ivermectin před covidem neochrání. Několik vědeckých studií, které to tvrdily, bylo staženo

Tečka. Ivermectin před covidem neochrání. Několik vědeckých studií, které to tvrdily, bylo staženo

** Antiparazitikum Ivermectin před covidem-19 neochrání ** Několik vědeckých studií, které to tvrdily, bylo staženo ** Některé měly nesprávnou metodiku, jiné byly zfalšované

Karel Kilián
COVID-19LékyMedicína
Apple si patentoval šílený iPhone. Je celý ze skla a má vysouvací komponenty

Apple si patentoval šílený iPhone. Je celý ze skla a má vysouvací komponenty

** Apple pustil fantazii na špacír a vymyslel celoskleněný mobil ** Na vizualizacích vypadá zajímavě, v praxi by byl asi hodně nepraktický ** Jde jen o další z konceptů, blízkou výrobu nečekejte

Martin Miksa
PrototypPatentiPhone