A principios de este año, un grupo de ingenieros de los Países Bajos
introdujo una nueva forma de almacenar datos. Combinó los métodos de grabación magnética y óptica y tiene un mejor rendimiento que los discos duros clásicos.
Foto Andrew “FastLizard4” / Flickr / CC BY-SA¿Qué es la tecnología?
Uno de los medios más comunes en el centro de datos son los discos duros. Son bastante baratos (en comparación con los SSD) y tienen una gran capacidad. Sin embargo, grandes conjuntos de estos dispositivos consumen cantidades significativas de electricidad.
Teniendo en cuenta que el volumen de datos almacenados está en constante crecimiento, las facturas de electricidad también están aumentando. Este tipo de almacenamiento puede representar la mitad de la energía consumida por los centros de datos. Al mismo tiempo, el rendimiento de los discos duros, a pesar de
mejorar regularmente las tecnologías de grabación, es inferior, por ejemplo, a las unidades de estado sólido.
Los científicos de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU / e) se
comprometieron a resolver estos problemas. Combinaron las capacidades de grabación magnética y óptica para desarrollar nueva tecnología.
Como funciona
La solución
se basa
en el efecto de la conmutación totalmente óptica, que utiliza un pulso láser ultracorto para cambiar la polaridad del material magnético. Este efecto se descubrió hace diez años, pero hasta hoy se requería una serie de pulsos láser para la reversión de la magnetización, lo que ralentizaba enormemente el tiempo de grabación.
Un equipo de ingenieros de TU / e pudo realizar la conmutación óptica con
un solo
láser de femtosegundo . Los datos se registraron en un ferromagnet sintético. El cambio de celda se realizó en unos pocos picosegundos, que es cientos de veces mayor que las capacidades de los dispositivos magnéticos clásicos.
Los autores combinaron este enfoque para la grabación con "memoria en ejecución", un "cable" magnético a través del cual la corriente eléctrica transporta bits. Los bits grabados por el pulso láser se
mueven más a lo largo del cable y liberan espacio para registrar la siguiente información. Resulta una especie de transportador.
Será posible leer la información grabada usando otro dispositivo óptico de alta velocidad, pero hasta ahora los ingenieros de TU / e no lo han implementado. Los investigadores también están buscando formas de reducir el tamaño de todos los componentes de un nuevo tipo de memoria, para usarlo en esquemas fotónicos integrados.
Desarrollos similares
Ingenieros de Australia
inventaron una tecnología similar para registrar datos. Sugirieron usar cristales de sal fluorescentes como vehículo. Un láser de baja potencia codifica la información mediante patrones especiales: cambia las propiedades de fluorescencia de los cristales de acuerdo con cierto patrón.
Los científicos esperan que, debido a la baja potencia de los láseres y al tamaño de la sal en el futuro, tales almacenamientos encuentren aplicación en
los circuitos integrados de fotones . Los cristales también se pueden incrustar en cualquier material: plástico, metal, vidrio. Por lo tanto, en el futuro, los granos de sal podrán convertirse en un sistema de almacenamiento completo para dispositivos personalizados.
Objetivos similares fueron establecidos por expertos de China.
Desarrollaron una unidad óptica de 10 TB que puede almacenar información durante seiscientos años. La matriz del disco estaba hecha de vidrio y oro. El vidrio se eligió como material principal debido a su durabilidad: puede permanecer sin cambios durante mil años. La información se codificó en cinco dimensiones: tres direcciones en el espacio, más color y polarización. Para la grabación, el equipo utilizó un láser de femtosegundo.
Foto Rob Lee / Flickr / CC BY-NDLas pruebas
mostraron que después de tres horas de envejecimiento artificial en un horno a 180 ° C, los datos en el disco aún son legibles. Los resultados se pueden encontrar en la
página 5 del artículo científico .
Una solución similar fue
presentada por ingenieros del Reino Unido y Alemania. Su tipo de memoria óptica también usa láseres para cambiar el estado de las celdas, cada una de las cuales almacena cinco bits de información. En el futuro, planean usar la tecnología para el desarrollo de análogos fotónicos de microprocesadores o para introducirlos en chips de memoria óptica.
Todas las tecnologías ópticas anteriores en el futuro pueden reemplazar completamente el HDD. La alta velocidad de grabación y el bajo consumo de energía, que se logra gracias a pulsos láser únicos, le permitirán implementar el enfoque en circuitos fotónicos integrados. Pero hasta ahora, todos los experimentos con dispositivos similares se llevan a cabo en las paredes de los laboratorios. Y no se sabe cuándo aparecerán los primeros dispositivos en el mercado, si es que lo hacen.
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