单分子数据储存取得一大突破,一枚“硬币”存量相当于100部iPhone 7

无论是智能手机还是超级计算机,对于这些轻便又节省能源的设备来说,拥有更大的储存空间成为了当下最重要的技术突破点之一。

现在,曼切斯特大学的科学家们已经证明,用一类称为单分子磁体的分子来储存数据或许比想象中的要更加可行。

此次研究由化学学院 David Mills 博士和 Nicholas Chilton 博士领导,研究结果也登上了《自然》杂志。该研究表明,单个分子在 -213°C 的温度下也能产生磁滞现象,而这个温度与液氮的温度(-196℃)非常接近。

也就是说,用单分子来存储数据或能成为现实,因为数据服务器可以用相对更便宜的液氮来进行冷却(-196°C),从而代替昂贵的液氦(-269°C)。对于这种技术能否在不远的将来投入使用,该研究提供了一个强有力的佐证。

在这里就不得不提分子数据存储,该技术的潜力巨大,分子技术可以在每平方英寸(6.45平方厘米)储存超过 200 兆比特的数据。举个通俗一点的例子,比起苹果最新的 iPhone 7 能储存的最大容量 256 GB,现在一块硬币大小的东西上能够储存 25000 GB 的数据。

单分子磁体显示磁记忆效应是所有储存数据的必要因素,而含有镧系元素的分子在极高温下就能呈现出这种现象。镧系元素是用于各种形式的日常电子设备(如智能手机,平板电脑和笔记本电脑)中的稀土金属,该团队使用了镧系元素——镝来实现其结果。

Chilton 博士说:“单分子的磁滞现象意味着二进制数据存储的强大能力。理论上来说,使用单分子进行数据存储可以提供比当前技术高 100 倍的数据密度。而现在,我们打算尝试使用更便宜的液氮,使单分子的数据存储将变得更加可行。”

分子级的数据存储能使硬盘体积更小、能耗更低;这也就意味着,全球的数据中心都能更有效地利用能源。

比方说,谷歌目前在全球拥有 15 个数据中心。 他们平均每秒处理 4 千万次的搜索,每天要接收到 35 亿次搜索量,每年则达到 1.2 万亿次。 为了处理所有数据,谷歌在每个数据中心都部署了约 250 万台服务器,而且这个数字可能会持续增长。

有报道说,这些中心的能源消耗量甚至可以达到世界温室气体排放总量的 2%。所以说,对数据存储和能源效率上的任何改善都可以为环境带来巨大的益处,并且能将大大增加信息的储存量。

Mills 博士补充说:“经过 20 年的努力,我们终于从以前的 -259°C 的记录上取得了不小的突破。如今,我们想专注于为这次研究论文里所提到的新设计做准备。目标是达到更高的运行温度,即便是在液氮的温度以上也能正常工作。

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编辑:胡雪羚 校审:XH

https://phys.org/news/2017-08-major-storage-molecular.html

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  • 原文链接:http://kuaibao.qq.com/s/20180117A0FFGL00?refer=cp_1026

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