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News: Mit 1000 Füßen in die Datenberge

Seit Jahren wächst die Speicherkapazität von Festplatten kontinuierlich und ermöglicht heute selbst umfangreiche Multimedia-Anwendungen auf dem heimischen PC, wie etwa Videobearbeitung. Gleichzeitig schrumpfen die Baugrößen der Laufwerke stetig. Jetzt stellten Entwickler von IBM eine Technologie vor, die eine weitere Dimension des Festplatten-Mikrokosmos eröffnet.
Schon sahen Auguren die Kapazitätsgrenzen für Festplatten in greifbare Nähe gerückt und eine weitere Miniaturisierung als ausgeschlossen. Grund genug für Forschungslabors in aller Welt, nach neuen Technologien zu suchen, die noch mehr Daten auf noch engerem Raum ablegen können. Wissenschaftler der schweizerischen IBM-Forschungsabteilung in Rüschlikon präsentierten jetzt eine mögliche Lösung des Dilemmas: Nach dem Vorbild des Rastertunnelmikroskops bilden sie Informationen in molekularer Größe ab.

Zwar können Bits und Bytes noch nicht mit einzelnen Atomen dargestellt werden, was mit dem Rastertunnelmikroskop zumindest theoretisch machbar wäre, dafür liegt die praktische Umsetzung des neuen IBM-Verfahrens in greifbarer Nähe, erläutert Mark Lutwyche von der IBM-Micro/Nanomechanics-Group in Rüschlikon: "Wir schreiben dabei Daten in Form kleiner Atom-Inseln aus circa 100 Teilchen, etwa 50 Nanometer breit, auf einen Polymerfilm." Dazu dient eine große Zahl kleinster Nadeln, die der Methode zu ihrem Spitznamen verhalfen: Millipede – Tausendfüßler.

Beim Schreibvorgang können die nebeneinander über den Film rasenden Nadeln einzeln erhitzt werden und brennen dann Löcher in das Trägermaterial – Die Grundlage für den zweizahligen Binärcode ist damit schon verwirklicht. Auch das Lesen der so erzeugten Informationen gestaltet sich verblüffend einfach: Dabei werden die Nadeln nur gering erwärmt – Fallen sie dann in eine geschriebene "Datengrube", kühlt sich der feine Lesestift durch den höheren Wandkontakt zum Träger ab. Ein an die Nadel montierter Widerstand ändert mit der Temperatur seinen Leitwert und zeigt so an, ob die Nadel ein Loch getroffen hat. "So erzielen wir bis jetzt eine Speicherdichte von rund 400 Gigabit pro Quadratzoll", verkündet Lutwyche sichtlich stolz, liegt der Wert doch um ein Vielfaches höher als bei der herkömmlichen Magnetfeld-basierten Technik.

Auch eine weitere Anforderung erfülle das neue Verfahren bereits: "Die Schreib- und Lesegeschwindigkeit wird derjenigen heutiger Festplatten entsprechen, wenn wir Hunderte der Hebelchen parallel einsetzen und eine Abtastrate von über 100 Kilohertz erzielen", so Lutwyche. Weiterer Vorteil: Die anfällige Mechanik herkömmlicher Festplatten entfalle – Abtastnadeln, die über den Radius des gesamten Films verteilt rbeiteten, bräuchten nicht umherzuspringen, wie dies heutige Leseköpfe geräuschvoll tun.

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