竞速存储或将在5-7年内问世，速度提升10万倍

科学家研发的竞速存储或将在5-7年内问世，速度提升10万倍，节能显著。

科学家们表示，通过使用镍铁纳米线，我们很快可能拥有能够瞬间启动、耗能更少且运行速度极快的计算机。

计算机的存储和内存总是遵循“衣柜空间法则”，无论拥有多少空间，很快你就会发现它不够用了。

因此，瑞士科学家正在研究竞速存储，这种抗震存储的速度据说比现有硬盘快10万倍，能耗更低。瑞士联邦理工学院(EPFL)纳米磁学与自旋动力学实验室的Mathias Kläui教授表示，这种新型存储技术可能很快实现，且市场上的设备或将在5到7年内上市。

Kläui解释说，每次计算机启动时，大约需要两到三分钟来将硬盘中的信息转移到随机存取存储器(RAM)中。“全球因此损失的生产力和能源消耗每天达数亿美元，”他说。

Kläui的解决方案使用了镍铁纳米线，无需机械运动。“存储在纳米线中的信息位被自旋极化电流推动，以每秒几百米的速度在磁带内部移动，”他说。“这就像在不到一秒钟的时间内读完整盘VHS录像带。”

Kläui强调，这项研究虽然是基础物理，但对IBM开发的竞速存储具有重要意义。他通过电子邮件解释说，“根据我们的研究结果，人们可以预期非常快的访问时间，比目前已测得的这些设备的速度更快，这将使其成为具有巨大潜力的竞争性存储器。”

为了使每一位信息与相邻位清晰分离，以便可靠地读取数据，科学家们使用了带有磁涡旋的畴壁来分隔两个相邻的位。数百万甚至数十亿根纳米线将嵌入芯片中，提供巨大的容量，并具备抗震性能。这些技术细节发表在《物理评论快报》上，并且结果在IBM苏黎世研究中心的观点文章《纳米结构中的自旋字母表》中得到了科学家的确认。

如果竞速存储能够如科学家所预期的那样实现，我们将在数据存储和检索方面迎来一场真正的突破。“配备竞速存储的计算机将能够瞬间启动，其信息访问速度比传统硬盘快10万倍，”声明中指出。“它们还将节省能源。RAM需要每百万分之一秒供电一次，因此一台闲置的计算机仅为维持RAM中的数据就消耗多达300毫瓦的电能。而竞速存储不需要这种约束，其闲置时的能耗可以减少近300倍，仅为几毫瓦。这是一个重要的考虑因素：目前计算和电子设备消耗了全球6%的电力，预计到2025年这一比例将增加到15%。”

一个市场化的设备可能在5到7年内问世，Kläui说。我问这些设备是否需要全新的硬件架构。这是否意味着将需要全新的计算机设计，还是类似于USB或Firewire接口——制造商可以在“常规”计算机的设计中添加的新功能？

Kläui通过电子邮件回应说，“两者都有。第一步，可以设想进入闪存市场，用更快、无限次重写的竞速存储替代U盘。接下来，在更激进的一步中，竞速存储可以取代所有的内存(可能除了缓存SRAM)，这将极大地简化计算机架构，但也意味着计算机需要重新设计。”

可以想象，这项技术对小型移动设备(如智能手机)和大型系统(如服务器)都非常有用。但由于待机时低能耗的优势，Kläui表示，移动设备可能是最初的目标市场。

本文译自 Computerworld，由 BALI 编辑发布。