傳統(tǒng)硬盤目前仍是主流的儲存手段，不過有著耗電量高、不耐震和存在運轉(zhuǎn)嘈雜的缺點。傳統(tǒng)硬盤的創(chuàng)始者IBM公司最近宣布，他們將在10年內(nèi)采用最新技術(shù)，開發(fā)出一種“賽道”存儲器來取代傳統(tǒng)硬盤。這種新型存儲器比傳統(tǒng)硬盤更小、更輕，且沒有機械傳動零件及運轉(zhuǎn)馬達，充一次電便可使用數(shù)周時間，使用壽命可達10年之久，省電程度大大超過傳統(tǒng)硬盤，而且儲存容量更是現(xiàn)在的100倍，因此極有可能成為傳統(tǒng)硬盤的終結(jié)者。

　　比發(fā)絲細(xì)1萬倍的磁納米線

　　在上周的《科學(xué)》雜志上，IBM公司阿爾馬登研究中心物理學(xué)家斯圖爾特•帕金領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組描述了賽道存儲器的工作原理。研究人員表示，賽道存儲器技術(shù)是利用比人類頭發(fā)絲細(xì)1萬倍的納米線來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，猶如賽車在類似跑道上的進行磁場運轉(zhuǎn)。這種將多比特數(shù)據(jù)讀寫入磁納米線的方法，是朝賽道存儲器原型制作邁出的重要一步。前期的工作已經(jīng)證明了賽道存儲器基本概念的可行性，但還未實現(xiàn)過操縱多比特數(shù)據(jù)。因此，帕金將這種方法稱作是研發(fā)工作中的一個里程碑。

　　這種存儲器承諾以相對較低的成本，將磁性硬盤的數(shù)據(jù)存儲與閃存的耐用性和速度結(jié)合起來。另外，賽道存儲器不會像閃存一樣隨著時間的推移而退化。雖然還處于研究的早期階段，但賽道存儲器的這些優(yōu)點將使其成為硬盤和閃存的極具吸引力的替代品，這將導(dǎo)致出現(xiàn)有史以來最小巧的電腦，以及用于iPod和其他便攜設(shè)備的超級便宜存儲器，這些便攜設(shè)備目前依靠的都還是閃存。

　　能裝50萬首歌的未來iPod

　　賽道存儲器由硅基上的數(shù)十億個納米線陣列組成，每條納米線能容納數(shù)百比特的數(shù)據(jù)。由于納米線是如此的小，因此使得賽道存儲器的密度要比閃存高很多倍。IBM表示，賽道存儲器的容量將可達到目前傳統(tǒng)硬盤的100倍，若是20GB的iPod隨身聽或是其他便攜改用此技術(shù)，容量就可激增為2000GB(即2TB)，將可儲存多達50萬首樂曲或3500部電影。

　　與閃存的數(shù)據(jù)位元以晶體管中的電荷形式存儲不同，賽道存儲器是以沿著納米線的一系列不同磁場來存儲數(shù)據(jù)。因為電荷泄露和存儲單元的磨損，閃存的性能會隨著時間的推移逐漸退化。但賽道存儲器使用的是磁場，因而就沒有這方面的問題。目前用于筆記本電腦和臺式電腦的硬盤，是將數(shù)據(jù)存儲在一塊笨重的紡絲盤上。與此相比，賽道存儲器則是以硅為基礎(chǔ)，沒有任何運動部件，因此也更加堅固。

　　讓磁疇壁沿納米線動起來

　　通過改變沿納米線的磁特性，建立一系列的磁塞———也就是所謂的磁疇壁———和相互間隙，數(shù)據(jù)得以編碼在賽道存儲器。正如電荷在閃存單元中代表位元一樣，兩個磁疇壁之間的間隙就代表了賽道存儲器的位元。為了從納米線讀寫數(shù)據(jù)，磁疇壁沿著納米軌道移動，單個文件就能經(jīng)過平穩(wěn)讀寫頭被定位的地方。這就是賽道存儲器的理論工作原理。

　　但之前的研究中，基本上并沒有顯示出多磁疇壁能在數(shù)據(jù)不被破壞的情況下沿著納米線移動。為了能讓磁疇壁能沿著納米線移動，帕金使用了自旋電子的原理，也就是利用電子的量子力學(xué)特性———自旋。他將一股小電流注入納米線，結(jié)果電流中的電子被極化而沿著一致的方向自旋，當(dāng)它們接觸到磁疇壁時就改變了圍繞壁內(nèi)原子自旋的方向。疇壁內(nèi)原子磁矩的切換變化，推動了其沿著軌道向前進，同樣地也改變了軌道上所有磁疇壁向前進。帕金說，這是首次證明可移動2個或3個磁疇壁，而不會打亂它們或造成相互干擾。

　　帕金指出，他們將花4年時間來制作出賽道存儲器的原型，并花3年多的時間將其商業(yè)化。紐約大學(xué)物理學(xué)家伊戈爾•茹蒂奇這樣評價賽道存儲器的吸引力，它將磁性硬盤的廉價、高密度存儲與單器件中的隨機存儲器的高速性能等優(yōu)點完美地統(tǒng)一起來，同時又避免了它們各自的速度和成本缺陷。

　　研究人員表示，由于目前賽道存儲器技術(shù)仍在概念階段，大概需要10年的時間才可成功取代傳統(tǒng)硬盤，短時間內(nèi)電腦存儲器仍是傳統(tǒng)硬盤的天下。至于目前相當(dāng)熱門的固態(tài)硬盤(SSD)，IBM公司認(rèn)為固態(tài)硬盤雖然體積小且輕，有著讀取速度快的優(yōu)勢，但使用壽命較短，加上成本太過昂貴，目前僅有高單價筆記本電腦采用該技術(shù)，未來并不看好。