Прощай, жесткий! Чем заменить жесткие диски

Опубликованно 18.11.2017 13:26

МОСКВА, 18 ноября — РИА новости, Ольга Коленцова. Первые устройства для записи информации появились в середине прошлого века. С тех пор они значительно сократились в размерах и добавил в плотности записи. Но объемов цифровой информации (изображения, тексты, графики, расчеты) растет, и ученые продолжают совершенствовать методы, материалы и схемы для хранения данных.

Сегодня, самый популярный носитель для персональных компьютеров-жесткий диск. Его преимущества-цена, хорошие (по сравнению с другими носителями существующих) плотность и возможность почти бесконечной перезаписи и значительные минусы — низкая скорость чтения/записи данных, вероятность сбоя в механической части, потребление большого количества энергии и шум при активной работе.

Описать структуру жесткого диска более просто: это структуры клетки (физических единиц хранения информации), каждый из которых может иметь состояние "0" или "1" в зависимости от намагниченности. Запись и чтение информации осуществляется с помощью магнитной головки, "идя" в сети клеток. Чаще всего из-за сбоя жесткого диска, сбоя системы, участвует в движении головы.

Современная альтернатива жесткого диска SSD (от английского solid-state drive), ssd. Он менее громоздкий и более быстрый, но имеет низкую износостойкость, и его цена, пока что шесть-семь раз выше. Базы SSD служит транзистор. Действительно, читаемость ячейки, информацию в зависимости от накопленного заряда. Стирание информации осуществляется при отводе нагрузки с помощью высокого отрицательного напряжения.

Носители данных, пока полностью удовлетворяют потребности пользователей пк. Однако, военный, научный и промышленный центр, требуется более высокая плотность информации. Это может быть достигнуто за счет уменьшения размера ячеек и расстояние между ними.

В последние два десятилетия активно поиск молекул, способных намагничиваться при наложении поля и сохранять это состояние при его отключении. Потенциально такая молекула способна хранить один бит информации, что может привести к устройствам хранения данных с огромной плотности данных. Правда, пока молекулярные магниты работают только при очень низких температурах (менее 258 градусов С и ниже), что затрудняет их практическое применение.

Исследователи из IBM и Института фундаментальных наук в Сеуле продемонстрировали способ читать и писать на атомы металла редкой земли гольмия, способны сохранять намагниченность долгое время. Схема устройства включала в себя систему двух атомов гольмия и железа (последние были нужны для считывания магнитного состояния) на подложке из оксида магния. В эксперименте на атомы зарегистрированы и находились с ними последовательно четыре различных, в том числе комбинации логических нулей и единиц. Система в течение пяти часов держали зарегистрирована намагниченности.

Расстояние между ячейками в хранилище ограничено их стабильности. Слишком близко расположенных магнитных клеток может привести к их взаимодействию и удаление данных. Альтернатива магнитный материал могут стать скирмионы — квазичастицы, которые образуются в некоторых веществах туров (магнитные моменты) электронов под действием магнитного поля. Для образования скирмиона нужно несколько атомов вещества, но эти квазичастицы являются стабильными и не зависят скирмионов соседей. Размер комбинация атомов, необходимых для создания скормиона, равна нескольким нанометрам. Свойства скормионов вы можете контролировать, таким образом, осуществлять перезапись информации.

Пока описанные альтернативные методы записи информации находятся в стадии разработки. Их набор свойств (и плюсы, и минусы) будет известно только после создания и тестирования прототипов.

Категория: Технологии