Racetrack Memory

기존의 하드 디스크보다 전력 소모가 적고 십 만배 이상 빠른 충격 방지 메모리가 장착된 컴퓨터를 생각해보자. EPFL의 교수인 Mathias Klaui 은 새로운 종류의 “레이스 트랙” 메모리와 대용량, 초고속 비휘발성 읽기-쓰기 자기 메모리등이 가능한 장비를 만들기 위하여 노력하고 있다.

컴퓨터가 부팅되는데 걸리는 시간에 짜증이 나면서, Klaui는 대안책을 생각하기 시작했다.

하드 디스크는 저렴하고 엄청난 양의 자료를 저장할 수 있지만 느리다. 매번 컴퓨터를 부팅할 때마다, 하드 디스크에 있는 정보를 램으로 전송하는데 약 2-3분이 걸린다. 생산성 손실과 에너지 소비의 측면에서 전세계적으로 수백만 달러의 비용이 소모된다.

신뢰성 있고 정확한 VHS 비디오 카세트 처럼, 이 제안된 해결책은 자기 테이프에 기록된 자료가 포함된다. 그러나 유사점을 거기에서 끝난다. 이 시스템에서의 테이프는 고전적 테이프보다 수백만 배나 작은 니켈-철 나노와이어이다. 그리고 자기 비디오 테이프와는 달리, 이 시스템에서 기계적으로 움직이는 것은 없다. 와이어에 저장된 정보의 비트는 스핀 분극된 전류를 사용하여 테이프 안쪽 주위에 밀리고, 초당 몇 백미터의 매우 빠른 속도를 달성하게 된다. 그것은 마치 1초 안에 전체 VHS 카세트를 보는 것과 같다.

이 생각이 가능하기 위해서는, 각 정보 비트가 서로 명확하게 분리되어서 자료를 안정적으로 읽을 수 있어야 한다. 두 인접한 비트의 사이를 명확히 해주기 위해서는 자기 와동을 가진 도메인 벽을 이용할 수 있다. 비트가 움직일 수 있는 최대 속도를 계산하기 위해서, Klaui와 그의 동료는 속도 측정을 실시하였고 물리적 메커니즘이 기대했던 것보다 더 높은 접근 속도를 가능하게 한다는 것을 발견했다.

이 연구 결과는 10월 25일자 Physical Review Letters 저널 온라인판에 게재되었다.

IBM 취리히 연구소(레이스트랙 메모리를 개발하고 있다.)의 과학자들은 견해 글에서 이 결과의 중요성을 확인했다. 수백만 또는 수십억의 나노와이어가 칩에 장착되어 충격 방지 플랫폼에 엄청난 수용력을 제공할 것이다. 앞으로 5-7년 이내에 이 장비가 시장에서 나올 것이다.

레이스트랙 메모리는 자료 저장 및 검색에 혁신을 줄 것이다. 레이스트랙이 장착된 컴퓨터는 즉시 부팅이 될 것이며, 그들 정보는 기존의 하드 디스크 보다 십만배 이상 빨리 접근할 수 있다. 그것들은 또한 전력 소모를 줄일 수 있다.

램은 백만 초분의 일마다 전력이 필요해서, 유휴시 컴퓨터는 단지 자료를 램에 유지하는 데에도 300 밀리와트의 전력을 소모한다.

레이스트랙 메모리는 이러한 제약이 없기 때문에, 컴퓨터가 유휴 상태인 동안에는 전력 소모를 300 밀리와트에서 몇 밀리와트로 절감할 수 있다. 이것은 매우 중요한 고려 사항이다. 컴퓨터 및 전자 제품은 전 세계 전력 사용량의 6%를 현재 소모하고 있으며 이것은 2025년까지 15%로 증가할 것으로 추산된다.