IBM może zbudować prototyp pamięci racetrack

Racetrack memory (RM) wykorzystuje spintronikę, a nazwę zawdzięcza swojej budowie. Składa się z miliardów nanokabli w kształcie litery U, które są przytwierdzone do krzemowego podłoża. Każdy z kabli przechowuje setki bitów danych. Są one przechowane w formie całej serii pól magnetycznych rozmieszczonych wzdłuż nanokabla.

W przeciwieństwie do pamięci flash, która z czasem traci zdolności do przechowywania danych, RM w ogóle się nie zużywa. W miejscu, w którym kabel jest przytwierdzony do krzemu znajdują się niewielkie, nieruchome urządzenia odczytujące i zapisujące. Przyłożenie napięcia elektrycznego do nanokaba powoduje przesuwanie się magnetycznych domen, w których zapisane są informacje.

Głowica odczytująca mierzy magnetooporność każdej z domen, odczytując w ten sposób zapisane informacje. Podobne, umieszczone obok urządzenie, może zapisywać dane odpowiednio manipulując napięciem elektrycznym. Domeny przesuwają się z prędkością setek kilometrów na godzinę, a że mają do przebycia dystans liczony w nanometrach, błyskawicznie znajdują się przy urządzeniach zapisujących i odczytujących.

Racetrack nie ma ruchomych części, więc się nie zużywa. Może przechowywać dane przez całe dziesięciolecia. Do pracy wymaga bardzo mało energii elektrycznej i niemal nie wydziela ciepła, a zapis i odczyt przebiegają niezwykle szybko. Ponadto na tej samej przestrzeni pozwala upakować co najmniej 100-krotnie więcej danych niż obecnie używane pamięci. Ma więc wszystkie zalety pamięci RAM, flash i dysków twardych, a jednocześnie pozbawiony jest ich wad.

Najnowsze badania przeprowadzone przez uczonych z IBM pozwalają na precyzyjne sterowanie ruchem domen magnetycznych. Naukowcy po raz pierwszy zmierzyli czas i dystans potrzebne do pełnego przyspieszenia ściany domeny w odpowiedzi na przyłożenie napięcia.

- Odkryliśmy, że ściany domen nie osiągają maksymalnej prędkości natychmiast po włączeniu napięcia oraz, że proces przyspieszania do wartości maksymalnej zajmuje im tyle samo czasu i przebywają wówczas taki sam dystans, co podczas zwalniania i zatrzymania się po wyłączeniu prądu. Dotychczas tego nie wiedzieliśmy, bo nie było jasne, czy ściana domeny ma masę oraz w jaki dokładnie sposób kompensują się procesy przyspieszania i zwalniania. Teraz wiemy, że nawet jeśli ściany domen mają masę, to domeny można precyzyjnie pozycjonować manipulując długością impulsu elektrycznego - powiedział doktor Stuart Parkin, twórca racetrack.

Jeśli spełnią się wcześniejsze przewidywania Parkina, to pierwsze pamięci racetrack powinny trafić na rynek w ciągu 3-8 lat.

Mariusz Błoński