傳統(tǒng)硬盤(pán)目前仍是主流的儲(chǔ)存手段，不過(guò)有著耗電量高、不耐震和存在運(yùn)轉(zhuǎn)嘈雜的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)硬盤(pán)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(kāi)發(fā)出一種“賽道”存儲(chǔ)器來(lái)取代傳統(tǒng)硬盤(pán)。這種新型存儲(chǔ)器比傳統(tǒng)硬盤(pán)更小、更輕，且沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)零件及運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)，充一次電便可使用數(shù)周時(shí)間，使用壽命可達(dá)10年之久，省電程度大大超過(guò)傳統(tǒng)硬盤(pán)，而且儲(chǔ)存容量更是現(xiàn)在的100倍，因此極有可能成為傳統(tǒng)硬盤(pán)的終結(jié)者。

　　比發(fā)絲細(xì)1萬(wàn)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(gè)研究小組描述了賽道存儲(chǔ)器的工作原理。研究人員表示，賽道存儲(chǔ)器技術(shù)是利用比人類頭發(fā)絲細(xì)1萬(wàn)倍的納米線來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，猶如賽車在類似跑道上的進(jìn)行磁場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種將多比特?cái)?shù)據(jù)讀寫(xiě)入磁納米線的方法，是朝賽道存儲(chǔ)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(chǔ)器基本概念的可行性，但還未實(shí)現(xiàn)過(guò)操縱多比特?cái)?shù)據(jù)。因此，帕金將這種方法稱作是研發(fā)工作中的一個(gè)里程碑。

　　這種存儲(chǔ)器承諾以相對(duì)較低的成本，將磁性硬盤(pán)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與閃存的耐用性和速度結(jié)合起來(lái)。另外，賽道存儲(chǔ)器不會(huì)像閃存一樣隨著時(shí)間的推移而退化。雖然還處于研究的早期階段，但賽道存儲(chǔ)器的這些優(yōu)點(diǎn)將使其成為硬盤(pán)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(lái)最小巧的電腦，以及用于iPod和其他便攜設(shè)備的超級(jí)便宜存儲(chǔ)器，這些便攜設(shè)備目前依靠的都還是閃存。

　　能裝50萬(wàn)首歌的未來(lái)iPod

　　賽道存儲(chǔ)器由硅基上的數(shù)十億個(gè)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(chǔ)器的密度要比閃存高很多倍。IBM表示，賽道存儲(chǔ)器的容量將可達(dá)到目前傳統(tǒng)硬盤(pán)的100倍，若是20GB的iPod隨身聽(tīng)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(chǔ)存多達(dá)50萬(wàn)首樂(lè)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(chǔ)不同，賽道存儲(chǔ)器是以沿著納米線的一系列不同磁場(chǎng)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。因?yàn)殡姾尚孤逗痛鎯?chǔ)單元的磨損，閃存的性能會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸退化。但賽道存儲(chǔ)器使用的是磁場(chǎng)，因而就沒(méi)有這方面的問(wèn)題。目前用于筆記本電腦和臺(tái)式電腦的硬盤(pán)，是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一塊笨重的紡絲盤(pán)上。與此相比，賽道存儲(chǔ)器則是以硅為基礎(chǔ)，沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)部件，因此也更加堅(jiān)固。

　　讓磁疇壁沿納米線動(dòng)起來(lái)

　　通過(guò)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(chǔ)器。正如電荷在閃存單元中代表位元一樣，兩個(gè)磁疇壁之間的間隙就代表了賽道存儲(chǔ)器的位元。為了從納米線讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，磁疇壁沿著納米軌道移動(dòng)，單個(gè)文件就能經(jīng)過(guò)平穩(wěn)讀寫(xiě)頭被定位的地方。這就是賽道存儲(chǔ)器的理論工作原理。

　　但之前的研究中，基本上并沒(méi)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(dòng)。為了能讓磁疇壁能沿著納米線移動(dòng)，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(shí)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(dòng)了其沿著軌道向前進(jìn)，同樣地也改變了軌道上所有磁疇壁向前進(jìn)。帕金說(shuō)，這是首次證明可移動(dòng)2個(gè)或3個(gè)磁疇壁，而不會(huì)打亂它們或造成相互干擾。

　　帕金指出，他們將花4年時(shí)間來(lái)制作出賽道存儲(chǔ)器的原型，并花3年多的時(shí)間將其商業(yè)化。紐約大學(xué)物理學(xué)家伊戈?duì)?#8226;茹蒂奇這樣評(píng)價(jià)賽道存儲(chǔ)器的吸引力，它將磁性硬盤(pán)的廉價(jià)、高密度存儲(chǔ)與單器件中的隨機(jī)存儲(chǔ)器的高速性能等優(yōu)點(diǎn)完美地統(tǒng)一起來(lái)，同時(shí)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(chǔ)器技術(shù)仍在概念階段，大概需要10年的時(shí)間才可成功取代傳統(tǒng)硬盤(pán)，短時(shí)間內(nèi)電腦存儲(chǔ)器仍是傳統(tǒng)硬盤(pán)的天下。至于目前相當(dāng)熱門(mén)的固態(tài)硬盤(pán)(SSD)，IBM公司認(rèn)為固態(tài)硬盤(pán)雖然體積小且輕，有著讀取速度快的優(yōu)勢(shì)，但使用壽命較短，加上成本太過(guò)昂貴，目前僅有高單價(jià)筆記本電腦采用該技術(shù)，未來(lái)并不看好。