レーストラック·メモリに光の脈で利用した極速データ保存方を開発できました

2019.02.18

投稿者 :Justin Brunnette

カテゴリ: IT News

世界素晴らしいですね、ジャスティンです。

テクノロジーの発展を見ると未来も面白くなってくると感じてきます。
元の記事は:
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/embedded-systems/making-memory-with-light

[日本語]



研究者チームは光脈を使ってコンピュータのメモリを記録する方法を開発しまして、現在の技術よりも数百倍速くバイトを書き込むことができました。
 
HDDとかの現在のデータ保存方法は、磁気被覆ディスクの磁極を反転させて「1」または「0」を記して情報を保存します。 ですが、IoTや量子コンピュータなどの新しい技術は帯域幅が増やすが必要あり、かなり速度のデータの保存方法が必要になります。

光スイッチングでデータ保存は、レーザから発射されたフェムト秒に光パルスで磁極を反転する方法は、数年間からもう知られています。 しかし、上記の方法ではレーザからの複数の光脈が必要になりましたので、現在のHDDの保存方法よりも長い書き込み時間になります。

オランダのアイントホーフェン工科大学の研究者チームは、「Racetrack memory」と呼ばれたデータストレッジを合成フェリ磁性体を備えつけた技術を開発しました。
 
「Racetrack memory」は、直径200 nmのワイヤ上に磁性材料を配置した、一種の不揮発性メモリです。 電気の脈がワイヤを通過すると、「Domain walls」と呼ばれる磁性材料を横切る領域に分けられます。
 
これらの「Domain wall」の間の領域が磁気読み取り/書き込みヘッドの上に通過すると、磁極は「0」または「1」のデータに従って配置されます。
 
「Racetrack memory」に使用した磁性材料は、反対方向に磁化されたコバルトとガリウムの層から作られた合成フェリ磁性体なのです。 このシステムは、「All-Optical Switching」と呼ばれる、レーザーを通る光の脈でデータを連続的に書き込みます。
 
光の脈はフェムト秒の範囲にあり、ピコ秒速度でデータを記録できます。 この技術は現在のデータストレージ技術よりも100倍から1000倍高速なのです。 この技術のポテンシャルは、データ生成とストレージの爆発的に増加になるでしょう。
 
この技術はまだミクロンサイズなので、ナノメートルスケールに縮小される必要があり、チップに統合されるにはチップスケールのレーザーとのまで縮小される必要があります。 研究チームは更に、全光学的手法でデータを読み取る方法の開発にも取り組んでいます。
[English]

 New Method of Digital Storage Utilizes Racetrack Memory with Light Pulses
 
Researchers have developed a method of recording computer memory with light pulses, making writing bytes hundreds of times faster than current methods.
 
The current method of storing information such as with HDDs use magnetically coated disks that can store information by flipping the poles to indicate a “1” or a “0.” But with the coming demand for faster transmission of data such as with IoT and quantum computers, light have been the proposed idea.
 
Using optical switching for data storage has been known for several years now with the usage of femtosecond light pulses shot out of lasers. But previous methods required multiple pulses from lasers that ended up with longer write times than traditional methods.  
 
Researchers from the Eindhoven University of Technology in Netherlands have improved upon this method by utilizing technology call racetrack memory with synthetic ferrimagnets.
 
Racetrack memory is a type of non-volatile memory that works by arranging magnetic materials on a wire as small as 200 nm across. When electrical pulses are passed through the wires, they create breaks in regions across the magnetic material which are called “domain walls.”
 
When the regions between these domain walls pass over a magnetic read/write head, their magnetic poles will be arranged to according to the data in “0” or “1.”
 
The magnetic material they used for the racetrack memory is the aforementioned synthetic ferrimagnets made out of layers of cobalt and gallium magnetized in opposite directions. This system continuously writes data by using pulse of light through a laser, which is called an “all-optical switching.”
 
The pulse of light is in the range of a femtosecond, and results in recording of data in picoseconds; which is in the range of 100 to 1,000 times faster than current data storage technology. The potential for this will all for an explosive increase in data generation and storage.
 
The research team’s current experiment is still in the size of microns, which will need to be shrunk down to nanometer scale along with chip scale lasers to be integrated to chips. The team is also working on how to read out this data with all-optical technique.