IBM创新存储技术 领先在赛道内存领域

瓶客

　　目前存储数字信息的方式主要有两种——固态随机闪存存储器(常用于手机、音乐播放器和数字相机之类的设备)和磁性硬盘驱动器(常用于台式和笔记本计算机及一些手持设备)。

　　虽然这两种类型的存储设备均发展迅猛，但在硬盘驱动器上存储一个数据位的成本仍比闪存便宜约100倍。另一方面，尽管硬盘驱动器的低成本极具吸引力，但由于此类设备固有的低速度，以及采用运动部件，因此存在着机械可靠性问题，而闪存技术还未发现这类问题。

　　然而，闪存同样也存在缺陷——虽然读取数据速度很快，但写入数据速度慢，并且寿命有限。闪存只可重复使用几千次，因为每次使用或“重写”的轻微损坏都会导致其最终毁坏。

　　尽管这两种存储方式基本垄断了现在的存储市场，但是IBM最新的一项具有突破意义的研究成果为我们展示了一种趋势：以最小空间、最快速度换取最大容量的“赛道”内存，有望成为新一代存储技术主流。

　　今年4月11日出版的《科学》杂志发表了两篇论文，文中介绍了由IBM院士Stuart Parkin先生及IBM Almaden研究中心(位于圣何塞市)同事共同研发的一种名为“赛道”内存的技术基础原理以及该技术发展过程中的一项极具里程碑意义的成果。

　　这种“赛道”内存，兼具闪存的高性能、可靠性以及硬盘的低成本、高容量特性，可用于替代当今流行的硬盘驱动器和NAND闪存，被iPod、iPhone、PC等各种产品用来储存歌曲、图片和其他数据。

　　赛道内存利用磁性纳米管中无数的原子来存储数据。无需原子移动，电流会会沿着U形管平滑的读写数据，耗费的时间不到十亿分之一秒。每通过一个晶体管可以读出16位数据，因此读写信息的速度比闪存快10万倍。Parkin说：“在硬盘中，一个晶体管可以读取1位数据，闪存可以达到2到4位数据，而赛道内存中一个晶体管可以读取更多位的信息。”

　　另外，赛道内存没有运动部件，并且不是存储全部的电子电荷，而是利用电子的“旋转”来存储数据，因此并没有可能产生磨损的器件，所以可以无数次地重写而不会耗损。而闪存的读写使用寿命为1万次。

　　该成果一旦大规模商用，可使得电子设备在同样的空间内存储远多于今天的数据，同时拥有闪电般的启动速度、低得多的成本以及前所未有的稳定性和耐久性。

　　例如，这项技术可使得MP3播放器这样的手持设备存储大约50万首歌曲或3500部电影——容量是当今的100倍，而成本和能耗却低得多。这些设备不仅能够在同样的空间内存储更多的信息，而且其所需的电量及产生的热量也要少得多，同时几乎不会损坏。其结果是，海量的个人存储内容仅使用一块电池便可运行几个星期，而且这些内容几十年也不用担心损坏。