Tři bity na molekulu

Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí Současné počítače trpí paměťovou schizofrenií. Na jedné straně rychl...


Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí
Současné počítače trpí paměťovou schizofrenií. Na jedné straně rychlá, ale
drahá a na napájení závislá RAM. Na druhé straně velké, levné, ale pomalé a
relativně nespolehlivé pevné disky. Rozdvojení odráží skutečnost, že dosud
nikdo nebyl schopen vyvinout paměťové médium, které by spojovalo ty dobré
vlastnosti z obou světů. Zvrat pravděpodobně přinese až nanotechnologie.
Analytik společnosti NanoMarketsLawrence Gasman se domnívá, že k přelomu by
mohlo dojít už v relativně krátké době. "Nejrozvinutějším nanotechnologickým
oborem jsou dnes materiály. Jakmile však dojde ke komodifikaci uhlíkových
nanotrubiček, na řadu přijdou paměti. Zde se může nanotechnologie stát skutečně
zlatým dolem."

Požadavky
Cílem vědeckého výzkumu je vytvořit paměť, která bude splňovat několik do jisté
míry protichůdných požadavků. Jedná se zejména o:
rychlost srovnatelnou s rychlostí současné RAM
nízkou cenu srovnatelnou s cenou dnešních pevných disků
vysokou hustotu uložení dat (poměr kapacity k velikosti)
uchování dat i po odpojení energie
vysokou spolehlivost (žádné pohyblivé součásti)
nízkou spotřebu energie
Teoreticky to všechno může nanotechnologie přinést. V praxi se ale objevilo
mnoho překážek, které odsouvají původní optimistické odhady tržní dostupnosti
nové generace pamětí o několik let. Rozhodně si ovšem nemůžeme stěžovat na
nedostatek snahy vývojových laboratoří start--upů i renomovaných výrobců
polovodičové techniky.
Motivace těchto firem je značná. Ačkoliv parametry současných pamětí se trvale
zlepšují, základy výrobní technologie zůstávají beze změny a pomalu se blíží k
vyčerpání svých možností. Důsledkem jsou rostoucí náklady nutné k dosažení
dalšího zlepšení.

Poptávka trhu
Existuje odhad, podle něhož vznikne sledováním pohybu zboží v obchodním řetězci
Wal-Mart po zavedení RFID značek 2,6 petabajtu dat každý den. Inteligentní
využití nasbíraných údajů může samozřejmě zlepšit efektivitu každého podniku a
s jednou velkou integrovanou databází to jde zatím lépe než s mnoha
roztříštěnými zdroji dat.
Nanopaměti mohou urychlit již dnes prudký rozvoj bioinformatiky, ať už jde o
zkoumání a porovnávání genomů či analýzu struktury proteinů, samozřejmě vždy
především s přihlédnutím k farmaceutickým aplikacím. Dalšími potenciálními
odběrateli nanopamětí jsou firmy a instituce zabývající se internetovým
vyhledáváním a souvisejícím dataminingem. O sběr obrovských množství dat pak v
neposlední řadě stojí také vlády.

Množství technologií i firem
Mezi firmami, o kterých se v souvislosti s nanopaměťmi nejvíce mluví, je na
prvním místě společnost Nantero. Pracuje na technologii označované NRAM
(Nanotube-based/Nonvolatile RAM), která využívá právě uhlíkových nanotrubiček.
Nantero představila v roce 2003 prototyp 10Gb paměťového čipu a první produkty
na trhu hodlá mít v roce 2006. Důležité je, že nová technologie je plně
integrovatelná se stávajícími CMOS výrobními postupy, což zvyšuje naději na
úspěšné dotažení vývoje do reálně využitelné podoby. V případě úspěchu odhaduje
Nantero své potenciální příjmy na 100 miliard dolarů ročně.
Z tak rozsáhlého trhu chtějí samozřejmě profitovat i další firmy. Například
start-up ZettaCore vyvíjí technologii, jejímž základem jsou na míru vytvářené
molekuly porfyrinů (základ hemoglobinu nebo chlorofylu), jimž lze podle potřeby
přidávat a odebírat elektrony (tedy mohou existovat v oxidovaných nebo
redukovaných stavech). Jednu ze zkoumaných molekul lze takto přivést až do 8
různých stavů, což umožňuje uložení 3 bitů molekula přitom měří zhruba jeden
nanometr.
Úplně jinou cestu zvolila společnost Nanochip. Jako média využívá látek, které
mohou existovat v krystalické nebo amorfní podobě. Záznam a čtení dat pak
probíhá v podstatě mechanicky. Zatímco hustota uložení dat se teoreticky
pohybuje v řádu Tb na palec čtvereční, potýká se mechanický přístup prozatím s
nepříliš velkou rychlostí, to by však měla vyvážit nízká cena těchto pamětí.

Informace na webu
Analýzy a studie NanoMarkets www.nanomarkets.net
Nantero www.nantero.com
Animace ukazující fungování technologie NRAM www.nantero.com/nram.html
ZettaCore www.zettacore.com
Nanochip www.nanochip.com









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.