Исследование, опубликованное в Applied Physics Letters, показало, что определенные типы звуковых волн могут быстро перемещать данные, используя минимальную мощность.В мире 2,7 зеттабайта (2,7 с 21 нулем) данных в основном хранятся на жестких дисках: магнитных дисках, которые работают как миниатюрные проигрыватели, а данные считываются датчиками, которые сканируют поверхность диска во время его вращения.
Но поскольку здесь задействованы движущиеся части, скорость его работы ограничена.Чтобы компьютеры работали быстрее, нам необходимо создать «твердотельные» накопители, которые устраняют необходимость в движущихся частях — по сути, заставляют перемещаться данные, а не устройство, на котором они хранятся.
Твердотельные накопители на основе флэш-памяти достигли этого и хранят информацию электрически, а не магнитно. Однако, хотя они работают намного быстрее, чем обычные жесткие диски, они служат гораздо меньше времени, прежде чем становятся ненадежными, намного дороже и по-прежнему работают намного медленнее, чем другие части современного компьютера, что ограничивает общую скорость.
Создание магнитного твердотельного накопителя могло бы решить все эти проблемы. Одно из разрабатываемых решений — это «память ипподрома», в которой используются крошечные магнитные провода, каждый в сотни раз тоньше человеческого волоса, по которым магнитные «биты» данных бегут, как гоночные автомобили по треку.
Существующие исследования в области памяти ипподрома были сосредоточены на использовании магнитных полей или электрических токов для перемещения битов данных по проводам. Однако оба этих варианта создают тепло и снижают энергоэффективность, что ограничивает срок службы батарей, увеличивает счета за электроэнергию и выбросы CO2.Доктор Том Хейворд из Университета Шеффилда и профессор Джон Каннингем из Университета Лидса вместе придумали совершенно новое решение: пропускать звуковые волны через поверхность, на которой закреплены провода.
Они также обнаружили, что направление потока данных зависит от высоты генерируемого звука — по сути, они «подпевали» данным, чтобы переместить их.Используемый звук имеет форму поверхностных акустических волн — таких же, как самая разрушительная волна, которая может исходить от землетрясения. Хотя поверхностные акустические волны уже используются в электронике и других областях техники, это первый случай, когда поверхностные акустические волны были применены к системе хранения данных.Доктор Хейворд с инженерного факультета Шеффилда сказал: «Ключевым преимуществом поверхностных акустических волн в этом приложении является их способность проходить до нескольких сантиметров без затухания, что в наномасштабе является огромным расстоянием.
Из-за этого мы думаю, что одну звуковую волну можно использовать для «пения» большого количества нанопроволок одновременно, что позволяет нам перемещать большое количество данных, используя очень мало энергии. Сейчас мы стремимся создать прототип устройства, в которых эта концепция может быть полностью протестирована. "