Skladišta sto puta veća

Budući memorijski čipovi još u nagoveštaju, koje su osmislili stručnjaci IBM-ovog Istraživačkog centra u Almadenu (SAD), nadmašiće, najmanje, stotinu puta sadašnje. Današnji muzički plejeri, na primer, imaće spremište podataka od nekoliko terabajta i pretraživaće zapise veoma brzo.

Nov način čuvanja podataka – u slobodnom prevodu „memorija trkačkih staza” – objedinjuje moć skladištenja magnetskih čvrstih diskova i brzinu i snagu fleš memorija, a sve to po prilično skromnim cenama. I važnije od toga: zapis veoma duo traje, ne izjeda ga zub vremena.
Iako je još ranim danima isptivanja i proveravanja, već sada je očigledno da će budući vid uskladištenja istisnuti dva pomenuta, naročito u manjim računarima, muzičkim plejerima i ostalim prenosivim elektronskim uređajima.

U članku koji se nedavno pojavio na stranicama cenjenog časopisa „Nauka” (Science), fizičar Stjuart Parkin koji rukovodi istraživanjem opisao je kako se upisiju i čitaju višestruki bitovi podataka u golim okom nevidljivim magnetskim nanožičicama (nano je milioniti delić milimetra). Prethodna proučavanja iste istraživačke družine, naime, potvrdila su da je postupak „memorije trkačkih staza” izvodljiv, ali tek proteklih sedmica je pokazano kako se tako malenim barata.

To je kamen-temeljac u ostvarenju smelog visokotehnološkog poduhvata.

„Memorija trkačkih staza” se sastoji, u stvari, od milijardi sićušnih žičica poređanih u rešetki od silicijuma. Bezbrojna armija, vidljiva jedino pod velikim uvećanjem elektronskog mikroskopa, od kojih je svaka u stanju da sačuva stotine bitova podataka! Imajući na umu da su toliko majušne, gustina upisivanja je višestruko veća nego kod fleš memorije.

Nasuprot potonjoj u kojoj se bitovi beleže poput električnog naboja u tranzistorima, na novoj se podaci snimaju u nizovima zasebnih magnetskih polja duž žičice. I još jedna bitna prednost: prvi vremenom izblede zbog rastakanja, drugi ostaju veoma dugo nepromenjene.

Ukoliko je uporedimo s čvrstim diskovima u prenosivim (laptop) i stonim računarima, na kojima se podaci narezuju kao na gramofonskoj ploči, novoosmišljena memorija nema pokretnih delova i može se izraditi na silicijumu.

Upisuje se, rekli smo, menjanjem magnetskih svojstava nanožičice: uobličuju se magnetske prepreke u nizu – nazvane „zidovi područja” – i praznine između. Kao što električni napon predstavlja jedan bit kod fleš memorije, praznine između dva područja oličavaju bitove kod „memorija trkačkih staza”. Da bi se upisivali i čitali podaci na nanožičicama, „zidovi područja” se pomeraju duž staza prema načelima spintronike koja se temelji na kvantnomehaničkoj osobini elektrona – obrtanju (spin).

Ako se kroz žičicu propusti slabašna struja, elektroni se polarizuju – svi su jednoobrazno okrenuti; i kada dodirnu „zid područja”, zaokrenu se u skladu s naelektrisanjem atoma (obrnu se u drugom smeru). Tako se menja tzv. magnetski moment atoma u „zidovima područja” premeštajući se napred duž trkačke staze. Na isti način to učine svi ostali „zidovi područja”.

Prvi put je dokazano da je moguće pomeriti tri ili četiri „zida područja, a da se oni ne poremete i remete jedni druge! Prohujaće četiri godine, naglašava Stjuart Parkin, dok se ne pojavi pretečanove vrste memorije, a još tri do početka prodaje.

Istraživačima predstoji izrada i nameštanje sprave koja će čitati upisane bitove, čemu će – kako se najavljuje – poslužiti tzv. magnetski tunelski spojevi, dovoljno osetljivi da razlikuju najslabišnije promene polja izazvane pomeranjem „zidova područja”.

Sledeći izazov za naučnike jeste da to izrade u tri dimenzije, višestruko povećavajući skladišni prostor.