आईबीएम ब्लॉग के पाठकों को पता है कि कंपनी विभिन्न शोध और विकास में कितना प्रयास और पैसा कमाती है, लेकिन वे हमेशा इस सवाल का जवाब नहीं दे सकते हैं: "पिछले एक्स सालों में नीली विशाल क्रांति में क्या बदलाव आया है?" सबसे पहले, ऐसी बहुत सी चीजें हैं, वे लगातार हैं? आधुनिक जीवन में हमें घेर लें, और इसलिए यह निर्धारित करने के लिए कि क्या और कहाँ से जड़ें बढ़ती हैं, हमेशा आसान होता है।
इसलिए, हम अपने ब्लॉग के पाठकों को यह बताने का प्रयास करते हैं कि आज आईबीएम में क्या शोध हो रहा है और कल क्या होगा। कार्यक्रम का मुख्य आकर्षण सम्मानित पत्रिका विज्ञान में एक
प्रकाशन है, जो बताता है कि आईबीएम विशेषज्ञ 12 परमाणुओं की संरचना में 1 बिट जानकारी को कैसे पैक करने का तरीका खोजने में कामयाब रहे, इस प्रकार दुनिया में सबसे छोटे चुंबकीय डेटा भंडारण उपकरण का निर्माण किया गया।
यह अंतिम प्राप्ति के लिए एक और सफलता है, जिसमें उद्योग को एक वर्ष की आवश्यकता होगी न कि दो, या पांच नहीं, बल्कि दशकों तक, लेकिन यह पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक सूचना भंडारण विधियों के भविष्य के विकास की क्षमता को दर्शाता है।
अब तक, भौतिकविदों को वास्तव में यह पता नहीं था कि क्वांटम यांत्रिकी के नियम इसे प्रभावित करने से पहले एक चुंबकीय भंडारण उपकरण से कितने छोटे (एक परमाणु पैमाने पर) हो सकते हैं, इसे लंबे समय तक कुशलतापूर्वक और मज़बूती से संग्रहीत होने से रोकते हैं। उदाहरण के लिए, 8 परमाणुओं को एक साथ जोड़कर, एक स्थिर चुंबकीय संरचना प्राप्त करना असंभव है, इस महत्वपूर्ण खोज के लिए जिम्मेदार एक आईबीएम भौतिक विज्ञानी एंड्रियास हेनरिक कहते हैं: "संपूर्ण प्रणाली एक राज्य से दूसरे राज्य में" छलांग "लगाती है, जिसके बारे में बात करना असंभव है या डेटा स्टोरेज। वह प्रति सेकंड हजारों बार अपनी स्थिति बदल सकती है। ”
एक और समस्या यह है कि आसन्न डेटा बिट्स को एक-दूसरे को बाधित नहीं करना मुश्किल है। आधुनिक हार्ड ड्राइव में एक संरचना है जिसे "फेरोमैग्नेटिक" के रूप में जाना जाता है - इसका मतलब है कि बड़ी संख्या में परमाणु एक साथ फंस गए हैं और उन्हें आवश्यक रूप से उसी चुंबकीय ध्रुव की ओर मुड़ना चाहिए, जैसे कि कम्पास सुई या आपके रेफ्रिजरेटर पर एक चुंबक।
हमने आईबीएम में इस सिद्धांत का विरोध किया है, क्योंकि एक 12-परमाणु एंटीफ़ैरोमैग्नेटिक संरचना का उपयोग किया जाता है - इसका मतलब है कि पड़ोसी परमाणु अलग-अलग दिशाओं में "दिखते हैं"। यह एक परमाणु को दूसरे के साथ मिलाने से रोकता है, जो तब महत्वपूर्ण होता है जब 12 परमाणुओं को एक बिट स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है: “फेरोमैग्नेट में, सभी परमाणु एक-दूसरे को बड़े डेटा क्लस्टर स्विच करने के लिए पूरक करते हैं, और प्रत्येक क्लस्टर को स्विच करने से पड़ोसी क्लस्टर की प्रतिक्रिया होती है। इसलिए, आप उन्हें एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से नियंत्रित नहीं कर सकते, ”खोज के लेखक कहते हैं। "लेकिन एंटीफेरोमैग्नेट में कोई बड़े स्विच नहीं होते हैं, इसलिए आप संग्रहीत जानकारी को नुकसान पहुंचाए बिना परमाणुओं को एक दूसरे के बहुत करीब रख सकते हैं।"
आईबीएम ने स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) का उपयोग किया - कुछ ऐसा जो 30 साल पहले कंपनी के अंदर आविष्कार किया गया था ताकि परमाणुओं को "देखें" और सबसे महत्वपूर्ण बात, उन्हें ग्रिड संरचना के साथ स्थानांतरित करें।
तथ्य की बात के रूप में, खोज की बहुत "क्रांति" के बारे में - 12-परमाणु भंडारण उपकरण बहुत अधिक होंगे, और यह मजाक नहीं है, आज की हार्ड ड्राइव की तुलना में बहुत छोटा है। हिताची में हमारी कंपनी के दोस्तों का अनुमान है कि उनकी हार्ड ड्राइव एक जानकारी को संग्रहीत करने के लिए औसतन लगभग 800,000 परमाणुओं का उपयोग करती है। यह महंगे और उच्च-अंत वाले उपकरणों पर लागू होता है, और जिन डिस्कों में हम हर जगह उपयोग करते हैं, उन्हें 1 बिट डेटा स्टोर करने में लगभग दस लाख परमाणु लगते हैं। एक सरल गणितीय कार्रवाई के साथ, हमें एक परिणाम मिलता है जिसमें एक 8 जीबी फ्लैश ड्राइव लगभग 69 क्वाड्रिलियन परमाणुओं का उपयोग करता है।
तो क्या दुनिया भर में सभी दुकानों में एंटीफ्रेमोमैग्नेटिक फ्लैश ड्राइव का उत्पादन करने और उन्हें बेचने के लिए उद्योग शुरू करने से रहा है? कुछ बातें। सबसे पहले, काम कर रहे तापमान: 1 डिग्री केल्विन (लगभग -270 डिग्री सेल्सियस)। शोधकर्ताओं का मानना है कि कमरे के तापमान पर एक जानकारी को संग्रहीत करने के लिए लगभग 150 परमाणु लगेंगे, जो कि मौजूदा वास्तुकला की पृष्ठभूमि के खिलाफ इतना बुरा नहीं है, लेकिन अभी भी प्राप्त न्यूनतम 10 गुना है।
हालांकि, एक और अधिक गंभीर और वास्तविक समस्या है: किसी ने कभी भी बड़े पैमाने पर बाजार के लिए, प्रयोगशाला के बाहर कुछ बनाने की कोशिश नहीं की। और, बेशक, यह "सस्ते में" के लिए नहीं किया जा सकता है: "कई लोग इस समस्या के समाधान पर काम कर रहे हैं, लेकिन अभी तक कोई भी सफल नहीं हुआ है।"
एक और बात है जो प्रमुख वैश्विक कंपनियों के व्यवहार को दृढ़ता से प्रभावित करती है - मूर का नियम। यह लंबे समय तक चलने वाली घटना है, जिसके अनुसार सर्किट पर ट्रांजिस्टर की संख्या औसतन हर दो साल में दोगुनी होनी चाहिए, पिछले कुछ वर्षों से अपमानजनक है, क्योंकि चिप निर्माता जल्द ही प्रक्रिया की भौतिक छत में चलेंगे और प्रगति के क्रम में स्थिर रहने के लिए, वे बिल्कुल और मौलिक रूप से आवश्यक हैं नए आर्किटेक्चर और परमाणु संरचनाएं। इस प्रकाश में IBM का दीर्घकालिक लक्ष्य सरल है - वह मेमोरी बनाना जो आप खरीद सकते हैं, और जो पारंपरिक DRAM से 417 गुना और SRAM से लगभग 10,000 गुना घनी है। इसका मतलब है कि कल के कंप्यूटर में कई टेराबाइट रैम या प्रोसेसर कैश हो सकते हैं।
एंड्रियास हेनरिक खुद कहते हैं कि जब उन्होंने पहली बार 12 परमाणुओं की एक संरचना को पूरे सिस्टम को स्थिर कहने के लिए पर्याप्त समय के लिए चार्ज रखा था, तो वह चौंक गए - वह लगातार चार घंटे तक अपनी प्रयोगशाला में बैठे रहे, परमाणुओं की स्थिति को आगे और पीछे स्विच करते हुए: "वास्तव में," मैंने बस छत को उड़ा दिया। "यह इतिहास में एक बार संभव है, यहां तक कि एक ऐसे व्यक्ति के लिए भी जो लगातार हर दिन ऐसी चीजों से निपटता है, जब ऐसा कुछ वास्तव में वास्तविक और सस्ती हो जाता है, तो हम सभी के पास एक छत होती है।"