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竞速存储将在5-7年内问世 速度提升10万倍

www.creaders.net | 2024-08-19 15:41:41  煎蛋网 | 0条评论 | 查看/发表评论

  科学家们表示,通过使用镍铁纳米线,我们很快可能拥有能够瞬间启动、耗能更少且运行速度极快的计算机。

  计算机的存储和内存总是遵循“衣柜空间法则”,无论拥有多少空间,很快你就会发现它不够用了。

  因此,瑞士科学家正在研究竞速存储,这种抗震存储的速度据说比现有硬盘快10万倍,能耗更低。瑞士联邦理工学院(EPFL)纳米磁学与自旋动力学实验室的Mathias Kläui教授表示,这种新型存储技术可能很快实现,且市场上的设备或将在5到7年内上市。

  Kläui解释说,每次计算机启动时,大约需要两到三分钟来将硬盘中的信息转移到随机存取存储器(RAM)中。“全球因此损失的生产力和能源消耗每天达数亿美元,”他说。

  Kläui的解决方案使用了镍铁纳米线,无需机械运动。“存储在纳米线中的信息位被自旋极化电流推动,以每秒几百米的速度在磁带内部移动,”他说。“这就像在不到一秒钟的时间内读完整盘VHS录像带。”

  Kläui强调,这项研究虽然是基础物理,但对IBM开发的竞速存储具有重要意义。他通过电子邮件解释说,“根据我们的研究结果,人们可以预期非常快的访问时间,比目前已测得的这些设备的速度更快,这将使其成为具有巨大潜力的竞争性存储器。”

  为了使每一位信息与相邻位清晰分离,以便可靠地读取数据,科学家们使用了带有磁涡旋的畴壁来分隔两个相邻的位。数百万甚至数十亿根纳米线将嵌入芯片中,提供巨大的容量,并具备抗震性能。这些技术细节发表在《物理评论快报》上,并且结果在IBM苏黎世研究中心的观点文章《纳米结构中的自旋字母表》中得到了科学家的确认。

  如果竞速存储能够如科学家所预期的那样实现,我们将在数据存储和检索方面迎来一场真正的突破。“配备竞速存储的计算机将能够瞬间启动,其信息访问速度比传统硬盘快10万倍,”声明中指出。“它们还将节省能源。RAM需要每百万分之一秒供电一次,因此一台闲置的计算机仅为维持RAM中的数据就消耗多达300毫瓦的电能。而竞速存储不需要这种约束,其闲置时的能耗可以减少近300倍,仅为几毫瓦。这是一个重要的考虑因素:目前计算和电子设备消耗了全球6%的电力,预计到2025年这一比例将增加到15%。”

  一个市场化的设备可能在5到7年内问世,Kläui说。我问这些设备是否需要全新的硬件架构。这是否意味着将需要全新的计算机设计,还是类似于USB或Firewire接口——制造商可以在“常规”计算机的设计中添加的新功能?

  Kläui通过电子邮件回应说,“两者都有。第一步,可以设想进入闪存市场,用更快、无限次重写的竞速存储替代U盘。接下来,在更激进的一步中,竞速存储可以取代所有的内存(可能除了缓存SRAM),这将极大地简化计算机架构,但也意味着计算机需要重新设计。”

  可以想象,这项技术对小型移动设备(如智能手机)和大型系统(如服务器)都非常有用。但由于待机时低能耗的优势,Kläui表示,移动设备可能是最初的目标市场。

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