写真アンドリュー“ FastLizard4” / Flickr / CC BY-SA
テクノロジーとは？
データセンターで最も一般的なメディアの1つはハードドライブです。 それらは（SSDに比べて）かなり安く、大容量です。 ただし、これらのデバイスの大規模な配列は、大量の電力を消費します。
格納されているデータの量が常に増加していることを考慮すると、電気代も増加しています。 このタイプのストレージは、データセンターで消費されるエネルギーの半分を占めることができます。 同時に、ハードドライブのパフォーマンスは、記録技術を定期的に改善しているにもかかわらず、たとえばソリッドステートドライブよりも劣っています。
アイントホーフェン工科大学（TU / e）の科学者は、これらの問題を解決することを約束しました 。 彼らは、磁気記録と光学記録の機能を組み合わせて、新しい技術を開発しました。
仕組み
このソリューションは 、超短レーザーパルスを使用して磁性材料の極性を切り替える全光スイッチングの効果に基づいています。 この効果は10年前に発見されましたが、今日まで、磁化反転に一連のレーザーパルスが必要であったため、記録時間が大幅に遅くなりました。
TU / eのエンジニアチームは、単一のフェムト秒レーザー を使用して光スイッチングを実行することができました。 データは合成強磁性体で記録されました。 セルの切り替えは数ピコ秒で実行されました。これは、従来の磁気デバイスの機能よりも数百倍も高いです。
著者らは、このアプローチを「ランニングメモリ」、つまり電流がビットを運ぶ磁気「ワイヤ」と組み合わせた。 レーザーパルスによって記録されたビットは、ワイヤに沿ってさらに移動し 、次の情報を記録するためのスペースを解放します。 一種のコンベヤーになります。
別の高速光学デバイスを使用して記録された情報を読み取ることは可能ですが、これまでのところTU / eのエンジニアはそれを実装していません。 また、研究者は、新しいタイプのメモリのすべてのコンポーネントのサイズを削減し、統合フォトニクススキームで使用できるようにする方法を模索しています。
同様の開発
データを記録するための同様の技術は、オーストラリアのエンジニアによって発明されました。 彼らは、蛍光塩結晶を担体として使用することを提案しました。 低出力レーザーは、特殊なパターンを使用して情報をエンコードします—特定のパターンで結晶の蛍光特性を変更します。
科学者は、将来のレーザーの低出力と塩のサイズにより、そのようなストレージがフォトニック集積回路に応用されることを期待しています。 結晶は、プラスチック、金属、ガラスなど、あらゆる材料に埋め込むこともできます。 したがって、将来、塩粒はカスタムガジェット用の本格的なストレージシステムになる可能性があります。
同様の目標が中国の専門家によって設定されました。 彼らは 、600年間情報を保存できる10 TBの光学式ドライブを開発しました。 ディスクマトリックスは、ガラスと金でできていました。 ガラスはその耐久性のために主要な材料として選ばれました-それは何千年も変わらないままでいることができます。 情報は5次元でエンコードされました。空間の3つの方向に加えて、色と偏光です。 記録のために、チームはフェムト秒レーザーを使用しました。
写真ロブ・リー / Flickr / CC BY-ND
テストでは 、180℃のオーブンで3時間人工的にエージングした後、ディスク上のデータはまだ読み取り可能であることが示されました。 結果は科学記事の5ページにあります 。
同様のソリューションが、英国とドイツのエンジニアによって提示されました。 それらのタイプの光学メモリは、レーザーを使用してセル内の状態を変更し、各セルは5ビットの情報を保存します。 将来的には、マイクロプロセッサのフォトニックアナログの開発にテクノロジーを使用するか、光学メモリチップに導入する予定です。
将来の上記の光学技術はすべて、HDDを完全に置き換えることができます。 単一のレーザーパルスにより達成される高記録速度と低消費電力により、フォトニック集積回路にアプローチを実装できます。 しかし、これまでのところ、同様のデバイスを使用したすべての実験は、実験室の壁で行われています。 また、最初のガジェットがいつ市場に登場するかは、仮にあったとしても不明です。
ブログからの投稿：