РадиоЛоцман - Все об электронике

Физики ДВФУ смоделировали модуль магнитной компьютерной памяти нового типа

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) предложили новую концепцию так называемой беговой памяти — магнитной компьютерной памяти, работающей на спиновом токе. Устройства на таком типе памяти будут способны хранить больший объем информации по сравнению с современными флеш-накопителями и жесткими дисками. Скорость чтения, записи и время хранения данных также возрастут. Статья об этом опубликована в авторитетном научном журнале Scientific Reports. Модули беговой памяти (англ. racetrack memory) ученые предлагают изготавливать по принципу сэндвича: тяжелый металл (платина, рутений, тантал и т.д.) покрывается слоем ферромагнетика толщиной около 1 нанометра, который сверху закрывается еще одним слоем тяжелого металла. В процессе построения модуля используется принцип наноструктурирования, что делает эту технологию быстрее, проще и дешевле по сравнению с другими.

Физики ДВФУ смоделировали модуль магнитной компьютерной памяти нового типа

Носителем информации в модуле будет выступать скирмиониум, топологически устойчивый вихреподобный участок намагниченности — более совершенный аналог скирмиона.

«Топологические особенности скирмиониума позволяют существенно повысить плотность записи информации. Мы также исследовали его стабильность под воздействием тока, чтобы определить технологические условия и режимы работы нашей памяти. В скирмиониуме нам удалось снять ограничения, свойственные скирмиону. В частности, нивелировать силу Магнуса, действие которой приводило к потере данных», — пояснил один из авторов работы, научный сотрудник лаборатории пленочных технологий Школы естественных наук ДВФУ Александр Колесников.

Физики ДВФУ смоделировали модуль магнитной компьютерной памяти нового типа

Физики ДВФУ смоделировали модуль магнитной компьютерной памяти нового типа

Ученые показали стабильность скирмиона и скирмиониума до радиусов 2 и 15 нанометров, соответственно. Если пересчитать в плотность записи, это для первого случая она составит около 50 Терабит/кв. дюйм, для второго около 1 Терабит/ кв. дюйм. У современных HDD плотность записи — порядка 1 Терабит/ кв. дюйм.  

«Поскольку мы предлагаем прототип ячейки памяти, а не готового устройства, корректного сравнения скорости записи провести нельзя. В готовом устройстве число физических элементов, производящих запись информации, может отличаться. Максимальные значения для современных устройств HDD — около 500 Мегабайт/секунду. Если рассмотреть одну нашу ячейку памяти, то на запись одного бита требуется 700 пикасекунд, что соответствует скорости записи около 170 Мегабайт/секунду. Больше ячеек — выше скорость», — пояснил Александр Колесников.

Также ученые отметили, что для работы памяти на скирмиониуме не требуется внешних источников питания — она энергонезависима. Таким образом, диск на беговой памяти сохранит данные, даже если компьютер долго не будет подключен к источнику питания. Современные жесткие диски подвержены процессу размагничивания, при котором происходит полная утрата данных. Кроме того, в беговой памяти отсутствует ограничение по числу циклов записи. Это выгодно отличает технологию магнитной беговой памяти от современных SSD-дисков, которые имеют конечное количество циклов перезаписи.

dvfu.ru

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя