IBM科學家開發(fā)新式內(nèi)存芯片

　　9月12日國際報道 為了制造出更小的電子設備，消費電子廠商正在不斷提高內(nèi)存芯片或者硬盤上容納數(shù)據(jù)存儲的能力。

　　這種趨勢使得大型主機縮小為臺式機，然后再縮小為筆記本電腦，以至于成為我們的衣服口袋中的設備。

　　現(xiàn)在，假如IBM實驗室科學家Stuart S. P. Parkin創(chuàng)意獲得資助，那么，在現(xiàn)有同樣面積的電子設備當中有可能會多存儲10到100倍的數(shù)據(jù)。這意味著，目前最多能夠存儲200個小時視頻節(jié)目的iPod播放器可以存儲進120個電視頻道一周的節(jié)目內(nèi)容。

　　由于以前的研究，Parkin引起了被數(shù)據(jù)密度問題困擾著的科技行業(yè)的注意。在物理學家圈子外，這位IBM公司的研究人員很少為外人知曉，1990年代初，他在IBM實驗室花費兩年時間研究超低溫環(huán)境下量子力學磁性異動的商業(yè)化項目。

　　在一位助手的幫助下，Parkin成功在磁性數(shù)據(jù)存儲光盤上的細微局部實現(xiàn)了磁性狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，從而為微型存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲與檢索提供了可能性。利用“巨磁阻”(GMR)，數(shù)據(jù)存儲容量可以得到極大的提高，這使得在iPods上存儲巨量視頻與音頻內(nèi)容，或者實現(xiàn)Google數(shù)據(jù)中心式的存儲成為一種現(xiàn)實。

　　Parkin認為，他現(xiàn)在找到了另外一種可以極大提高芯片或硬盤數(shù)據(jù)存儲的方法。如果這種方法被成功證明可行，那么他將研制出一種“通用”計算機內(nèi)存出來，這種內(nèi)存可以取代現(xiàn)在的“動態(tài)隨機存取存儲器”(DRAM)內(nèi)存以及閃存芯片，甚至還可以讓“內(nèi)存硬盤”變成現(xiàn)實。

　　科學家們表示，這種內(nèi)存可能在三到五年的時間內(nèi)開始取代閃存。它不僅可以讓每位用戶在便攜式設備當中隨手攜帶等同于一座大學圖書館的數(shù)據(jù)容量，而且可以將內(nèi)存容量提高十倍或者一百倍，從而大大釋放工程師們在娛樂，通訊以及信息產(chǎn)品上面的創(chuàng)造力。

　　目前的閃存存儲芯片業(yè)務正在出現(xiàn)爆炸式的增長。它們被廣泛使用于數(shù)碼相機，手機以及個人電腦當中，商用閃存甚至已經(jīng)出現(xiàn)了由多顆芯片組成的64GB容量的產(chǎn)品。未來五年，單片閃存芯片的存儲容量有望達到50GB。

　　然而，閃存具有一個致命的缺陷。盡管它能夠快速讀取數(shù)據(jù)，但它的存儲速度很慢。這促使業(yè)界紛紛尋找能夠替代閃存的換代技術(shù)。

　　Parkin使用的新方法叫做“賽道內(nèi)存”(racetrack memory)，這種內(nèi)存的速度超過了固態(tài)閃存芯片以及計算機硬盤的速度，因此，它不僅可能改變存儲行業(yè)，而且也可能會改變整個計算機行業(yè)。

　　他說：“經(jīng)過這么多年的努力，我們最終達到了一個基礎性的物理臨界點上了。賽道內(nèi)存將突破現(xiàn)有的規(guī)則，將我們帶入三維空間。”

　　Parkin的辦法是在在每塊硅片的邊緣布置數(shù)十億根超微的線圈，組成所謂的“賽道”，同時使用電流去推動無窮小的精細磁體沿每根線上下運動，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)0和1的讀寫。

　　Parkin的研究小組已經(jīng)成功讓這些精細磁體以每秒100多米的速度沿鋸齒形的納米線上運動。由于微型磁疇(magnetic domains)只需在分子以下級別的距離進行運動，因此，人們能夠用一個“納秒”(十億分之一秒)的極化(polarization)速度讀寫磁性區(qū)域，這樣的速度遠遠超過了現(xiàn)有的技術(shù)讀寫速度。

　　如果Parkin能夠成功證明賽道內(nèi)存可行，并且能夠?qū)崿F(xiàn)商用，那么微電子行業(yè)從此可以突破二維的摩爾定律的限制，完全進入三維領域。

　　和他以前的研究成果受到的反響一樣，Parkin的新理論也引起了大量的質(zhì)疑。

　　希捷科技等存儲業(yè)巨頭公司們正在開始將閃存轉(zhuǎn)向新一代的混合型存儲技術(shù)產(chǎn)品上，這種混合型產(chǎn)品結(jié)合了硅片與磁盤轉(zhuǎn)動技術(shù)。但在不遠的將來，希捷仍然將著眼點放在了二維技術(shù)上。

　　希捷首席執(zhí)行官Bill Watkins說：“這里有很多很好的技術(shù)，但你必須要選擇一個最有性價比的產(chǎn)品?！?/P>

　　到目前為止，賽道內(nèi)存技術(shù)尚未實現(xiàn)商用。IBM方面也沒有公布這種技術(shù)的商用時間表。但最終，這一技術(shù)可能會撼動業(yè)界。

　　IBM研究部門的副總裁Mark Dean說：“沿著這條道路走下去，我們將非常具有突破性。它不僅會改變我們看待存儲的方式，也會改變我們看待信息處理的方式。我們將進入一個以數(shù)據(jù)為中心而不是以計算為中心的世界?！?/P>

　　這只是一種猜想，但它表明，IBM或許認為，賽道內(nèi)存可以將存儲與計算之間的界限模糊，從而提供一種數(shù)據(jù)搜索，存儲以及檢索的新途徑。

　　如若成真，那么Parkin所在的IBM物理實驗室將再次改變計算機世界。