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Nanotecnologia para permitir que um novo tipo de memória de computador um milhão de vezes mais rápido

Published on February 23, 2010 at 8:01 PM

Uma espécie nova e radical de memória de computador será um milhão de vezes mais rápido do que as actuais discos rígidos, um dos principais especialistas no campo da nanotecnologia anunciou hoje, em Sydney.

Ele vai usar a nanotecnologia para manipular dados como carros em pistas pequenas.

Muitos pesquisadores de TI ter previsto o fim da Lei de Moore - que basicamente diz que os computadores vai dobrar na velocidade a cada dois anos. Disseram-nos vamos precisar de luz ou computadores quânticos.

Mas o Dr. Stuart Parkin, um físico experimental na IBM em San Jose, Califórnia, está realizando milagres com a eletrônica mais convencionais. Ele disse na conferência ICONN que a "racetrack memória" chips ele e sua equipe estão desenvolvendo será dramaticamente mais rápido, mais potente e mais confiável do que discos rígidos de hoje.

"Queremos substituir o disco inteiro com um chip que é de estado sólido", diz o Dr. Parkin. "Basicamente, é uma unidade de disco em um chip. Seria totalmente confiável, um milhão de vezes mais rápidos e usam muito menos energia."

Para fazer com que a memória racetrack novo, equipe do Dr. Parkin usa nanotecnologia para construir uma floresta de fios de metal minúsculo que levantar-se de uma pastilha de silício. "Você armazena os dados no nanofios magnéticos", diz ele, "e você traz os dados acima e abaixo as faixas como corrida de carros."

Os dados em si é codificado usando uma nova forma de tecnologia chamada "spintrônica", que utiliza uma das propriedades fundamentais dos elétrons, conhecida como spin.

A equipe do Dr. Parkin já transformou a computação uma vez antes com uma combinação de spintrônica e nanotecnologia. Cerca de uma década atrás, eles desenvolveram um novo tipo de leitor de disco rígido chamado "spin-válvula" ou junção de tunelamento magnético.
Estes leitores, composto por sanduíches metálica construída a partir de camadas de átomos individuais, aumentou a capacidade de armazenamento de discos rígidos mil vezes.

A maioria dos dados digitais de hoje, como as informações que compõe a internet, é armazenado nesses discos rígidos magnéticos. Mas a sua rotação discos e movendo-se de leitura / gravação de cabeças tornam essas unidades confiáveis ​​e lento. Acidentes acontecem com relativa frequência, muitas vezes resultando na catástrofe de dados perdidos.

Ela também pode levar essas unidades até 10 milissegundos para ler o primeiro bit de dados solicitados. "Nos computadores, 10 milésimos de segundo é uma eternidade", diz o Dr. Parkin. "Um processador moderno pode executar 20 milhões de operações em que o tempo."

É por isso que os computadores também usar um segundo tipo de memória de armazenamento, de estado sólido, para realmente fazer as suas operações computacionais. Memórias de estado sólido ler e gravar dados com grande velocidade, mas eles têm seus próprios problemas, perda de dados quando os poderes computador para baixo ou falhas.

Um terceiro tipo de memória pode reter dados quando a energia é desligada. Isto é usado em celulares inteligentes e outros dispositivos portáteis, mas há um trade-off entre custo e desempenho. O mais barato deste tipo de memória é uma espécie chamada memória flash, que é a base de drives flash. Mas há problemas com esse tipo de memória, também, como ele é lento e pouco confiável, em comparação com outros chips de memória, e se torna inutilizável relativamente rápido.

Memória racetrack conseguiu superar todos estes problemas e, ao fazê-lo, transforma o mundo da computação, Dr Parkin diz. "Ele vai colocar uma maior riqueza de informação na ponta dos dedos." Poderia também tornar os computadores se mais barato e mais robusto, diz ele.
Nos últimos três ou quatro anos, o grupo do Dr. Parkin têm demonstrado, em princípio, de que seus chips pista nanotecnologia trabalho. Ele estima que poderia levar mais cinco a oito anos antes que um produto estará pronto para fabricação.

Olhando ainda mais adiante, o Dr. Parkin dirá a conferência sobre uma idéia mais futurista que ele tem para usar spintrônica para construir o que ele chama de um "cérebro em uma caixa" que usa spintrônica para imitar a forma como as células do cérebro humano estão interconectados.

"É possível que nós poderíamos construir computadores que possam pensar como o cérebro", disse ele. "Mas isso é uma maneira muito longe."
"Stuart Parkin e notável trabalho de sua equipe é uma grande demonstração de nanotecnologia em ação", diz o professor Andrew Dzurak, ICONN co-presidente e diretor do Mecanismo de Nanofabricação Semiconductor na UNSW.

Para mais informações contacte Niall Byrne para a Ciência em Público: 0417 131 977, niall@scienceinpublic.com.au

Ou Michelle Kovacevic para a Ciência em Público: 0433 496 728, michelle@scienceinpublic.com.au

Last Update: 10. October 2011 14:35

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