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2012-08-10 00:16 出处:PConline原创 作者:墨烟离 责任编辑:xiongxuehui

  在2010年12月下旬,IBM研究中心公布了“Racetrack”存储储技术的一项重要进展,研究人员第一次测量了磁畴壁在电流脉冲刺激下的加速和减速时间与距离。由于磁畴壁在电流下的移动规律是Racetrack技术的关键,此项进展能让科学家们更好地理解、控制磁畴壁移动,也推动了Racetrack技术的深入发展,为Racetrack技术的产品化打下坚实的基础。在12月24日发行的《科学》杂志上,IBM研究人员这样写道:磁畴壁有质量,加速和减速都需要时间。

  理论性的问题基本解决了,Racetrack技术实现的道路上剩下的阻碍就更多的是技术上的问题,例如如何在Racetrack(赛道)上制作读、写的磁头,以及如何制作汇集上百万甚至上亿万赛道的Racetrack集成芯片。据国外最新的报道称,按照目前的研发进程,Racetrack存储的原型产品最早有望于2年内问世。

Racetrack存储技术原理

  作为新型的存储技术,Racetrack采用了新的存储数据方式。我们知道,在计算机中,数据都是以0和1的形式存储的。在传统硬盘中,代表这些的0和1的是原子磁矩方向。在Racetrack存储技术中,代表这些0和1的是一系列的Magnetic Domain-Wall(磁畴壁)的电子自旋方向,磁畴壁是一群自旋方向相同的电子的集合。如下图所示,图中共有4个磁畴壁,其中上面的两个和下面左边一个的电子自旋方向相同,而最后一个磁畴壁的电子自旋方向则相反。

Magnetic Domain-Wall(磁畴壁)
Magnetic Domain-Wall(磁畴壁)

  磁畴壁是分布在磁纳米线上的,这种此纳米线的只有人的头发的千分之一的粗细。通过电流控制磁畴壁在纳米线上的移动来实现数据的读取,这就像是赛车在赛道上行驶一样,Racetrack技术名称的由来这是这个原因。在每一条赛道上都有一个读磁头和写磁头。通过电流控制所需的磁畴壁移动到这些读写磁头的位置,实现数据处理。这种让数据移动到所需的位置的方式,不仅改变了传统的让计算机寻找数据的存储模式,更重要的是使得Racetrack存储没有运动部件,避免了器件的损坏。

单个Racetrack
单个Racetrack

  电流控制磁畴壁移动的机制在IBM于2004年《科学》杂志发表的两篇论文之一的《Current-Controlled Magnetic Domain-Wall Nanowire Shift Register(电流控制的磁畴壁纳米线移位寄存器)》有详尽描述。>>

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