Hatalmas előrelépés az adattárolásban molekuláris szinten

Az okostelefonoktól a szuperszámítógépekig, az egyre kisebb és energia hatékonyabb berendezések fontossá tették az egyre nagyobb sűrűségű adathordozók fejlesztését.

Most a Manchester Egyetem tudósai megmutatták, hogy az egy-molekulás mágnes nevű molekula csoport jobb lehetőséget nyújt az adattárolásra, mint azt korábban gondolták.

A David Mills és Nicholas Chilton által vezetett kutatás megmutatta, hogy a mágneses hiszterézis, ami az adattárolás alapfeltétele, lehetséges egységnyi molekulákkal -213 Celsius fokon – ami nagyon közel áll a folyékony nitrogén -196 °C hőmérsékletéhez.

Az eredmények azt jelentik, hogy az egységnyi molekulákkal történő adattárolás valósággá válhat a közeljövőben, mivel az adatszerverek hűtése megoldható lehet a relatíve olcsónak számító folyékony nitrogénnel, a lényegesen drágább folyékony hélium (-269 °C) helyett.

Az új technológia lehetőségei hatalmasak. Hogy kontextusba helyezzük őket ez négyzethüvelyknyi – 6,45 cm² – területen 200 terrabitnyi adat tárolható – ez azt jelenti, hogy egy pénzérme nagyságú helyen 25 000 GB adat raktározható el szemben azzal, hogy a legújabb telefonok között is a legnagyobb tárkapacitásúak 256 GB-os tárhellyel rendelkeznek.

Az új tanulmányban megmutatták, hogy az általuk használt anyag képes kifejleszteni ezt az adattároláshoz létfontosságú tulajdonságot és hogy a használt lantanida atomok képesek mindezt az eddigi legmagasabb hőmérsékleten végrehajtani. A lantanidák ritka földfémek, amiket szinte minden hétköznap elektronikai berendezéshez felhasználnak. A csapat az eredményeikhez a csoport diszprózium nevű elemét használták fel.

“Ez nagyon izgalmas mivel a mágneses hiszterézis az egységnyi molekuláknál felveti a bináris adatok tárolásának lehetőségét. Egységnyi molekulák felhasználásával az adattárolás elméletileg 100-szor magasabbá adatsűrűséget érhet el mint a jelenlegi technológiával.” mondta Chilton.

A molekula szintű adattárolás felhasználása lényegesen kisebb adathordozókhoz vezethet, melyeknek működéséhez kevesebb energia kell, így a világ különböző pontjain lévő adatközpontok sokkal energiatakarékosabbá válhatnak.

Például a Google-nek jelenlegi 15 adatközpontja van a világ több pontján. Ezek átlagosan 40 keresést kezelnek percenként, ami 3,5 milliárd keresés egy nap és 1,2 billiárd évente. Ennek a rengeteg adatnak a feldolgozásához a Google nagyjából 2,5 millió szervert használ minden adatközpontjában. Ez a szám valószínűleg emelkedni fog a jövőben.

Becslések szerint ezeknek a központoknak az energiafogyasztása 2%-al járul hozzá az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának a világon. Ez azt jelenti hogy az adattárolás terén történő bármilyen javulás nagy előnyöket jelenthet a környezet és nemcsak az információk tárolásában terén.

“Ez a fejlesztés túlmutat a korábbi rekordon, amihez -259 °C és majdnem 20 évnyi kutatás eredménye volt. Most már új molekulákra fókuszálunk, amiket ez az írás ihletett. A célunk az, hogy a jövőben még ennél is magasabb működési hőmérsékletet érjünk el, ideális esetben olyat ami meghaladja a folyékony nitrogén hőmérsékletét,” mondta Mills.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás