Твердотельные накопители (Solid state drives или просто SSD) — теоретически — должны расходовать энергию экономичнее, чем обычные накопители, хранящие информацию на дисках-«блинах». Никаких движущихся частей, и нет нужды в высасывании из батареи дополнительной энергии, которая будет потрачена на вращение дисков и приведет, в свою очередь, к увеличению теплообразования.
Новые магнитные накопители: Тепло работе не помеха
Схема хранения данных в обычных магнитных накопителях (слева) и магнитных накопителях, использующих в своей работе тепловые эффекты

Но ученые обнаружили, что случайные тепловые флуктуации в магнитных запоминающих устройствах могут быть уловлены и использованы для уменьшения количества энергии, необходимой для хранения информации. Таким образом, возникает перспектива создания компьютерной памяти на магнитной основе, которая использует существенно меньше энергии, чем жесткие диски с их «блинами».

Тепло обычно оказывается проблемой, когда речь идет о хранении цифровой информации. На микроскопическом уровне молекулы и атомы любого вещества при температуре выше абсолютного нуля находятся в непрерывном движении. Так как магнитные запоминающие устройства в своей работе используют управление крошечными намагниченными частицами и измерение их ориентации в пространстве, «толчея», которая возникнет в результате нагревания, может привести к потере данных. Вопросы температуры имеют огромное значение для ученых, занятых разработкой все более компактных и быстрых магнитных накопителей.

Но тепло не является чем-то плохим на 100%. Согласно результатам совместной работы итальянских и американских физиков, беспорядочные тепловые движения могут помочь в записи данных на магнитные носители. Немаловажно, что ученые установили, что применение электрического тока, который должен был бы быть слишком слабым для записи данных, тем не менее, оказывается достаточным, потому что тепловые движения дают «надбавку», помогающую сориентировать намагниченные частицы.

Ученые подтвердили наличие данного эффекта, измеряя возмущения магнитного поля в то время, пока частицы, являющиеся памятью, выстраивались в нужной конфигурации. Тепловые движения случайны, что, в свою очередь, приводит к случайному изменению количества времени, необходимого намагниченным частицам, чтобы занять свое место. Так как этот временной интервал находится в диапазоне от одной до ста миллиардных долей секунды, очевидно, что хаотичное тепловое движение должно участвовать в размещении частиц.

Экспериментальное подтверждение воздействия температуры на магнитные носители откроет дорогу к новым схемам записи данных, которые будут работать при помощи тепла. В случае успеха уменьшится количество энергии, тратящееся на хранение информации на магнитных носителях, которые и сейчас дешевле, чем твердотельные аналоги, а значит, есть шанс, что компьютеры будущего будут лучше с точки зрения экологии.

Источник gizmag.com