IBM System Storage-Kompendium

Technologie-Anhang
In der zweiten Arbeit „Magnetic Domain­Wall Racetrack
Memory“ fassen die Forscher die Grundprinzipien der
„Racetrack­Technologie“ zusammen. Diese beruht auf der
Speicherung von Daten in winzigen magnetischen Regionen
innerhalb eines Datenleiters. Als Datenleiter verwenden die
Forscher kleine Nanodrähte, die magnetisch mit Informationen
beschrieben werden. Diese werden der Länge nach
waagerecht oder in Form einer Schlaufe senkrecht auf einer
Siliziumfläche angebracht. Wenn eine Spannung angelegt
wird, bewegen sich dabei weder die Drähte noch das
Silizium, sondern nur die magnetischen Domänenwände,
in denen die Information gespeichert wird.
Jede magnetische Domäne, die ein Bit repräsentiert, verfügt
über einen „Head“, einen magnetischen Nordpol, und einen
„Tail“, einen magnetischen Südpol. Die Domänenwände,
die sich an den Grenzflächen formen, wechseln sich so im
Datenleiter zwischen „Head­to­Head“­ und „Tail­to­Tail“­
Konfigurationen ab. Die Abstände zwischen zwei hintereinander
folgenden Domänenwänden gleichen der Bit­Länge
und werden durch Markierungen entlang des Nanodrahtes,
so genannte Pinningzentren, bestimmt.
In ihrem Experiment verwendeten die Forscher Nanodrähte
aus Permalloy (einer FeNi­Legierung) und zeigten, wie
sie Domänenwände gezielt kreieren, verschieben und auslesen,
indem sie Stromimpulse von präzise kontrollierter
Dauer im Nanosekundenbereich verwenden. Der Schreibund
Verschiebe zyklus benötigt gerade einmal einige
10 Nanosekunden.
Ziel ist es, viele Tausende dieser Nanodraht­Speicher, die
zwischen 10 und 100 Bits speichern können, dicht auf einer
Fläche anzuordnen. Die senkrechte Anordnung von Nanodrähten
eröffnet zudem neuartige dreidimensionale Architekturen
– ein Paradigmenwechsel im Vergleich zu derzeitigen
zweidimensionalen Chip­ und Speichertechnologien.
Die Ausnutzung der dritten Dimension schafft neue Spielräume
für Leistungssteigerungen und Kostenreduktionen,
die nicht mehr nur – wie bis jetzt – durch Miniaturisierung
erzielt werden.
Stuart Parkin darf sich zu Recht freuen, er hat es geschafft und Racetrack
kann die Welt verändern
292 1952 – 1961 1962 – 1974 1975 – 1993 1994 – 1998 1999 – 2005 2006 – 2010 Software Anhang