Magnetspeicher der neusten Generation sind 100.000 mal schneller als herkömmliche Festplatten

Magnetspeicher der neusten Generation sind 100 000 mal schneller als herkömmliche Festplatten

"Racetrack-Speicher" ermöglichen die Produktion extrem schneller und stossfester Datenspeicher.

Computer-Festplatten könnten bald ausgedient haben: Forscher des Schweizer Paul Scherrer Instituts PSI und der Universität Konstanz haben neuartige Magnetbänder untersucht und gezeigt, dass sie nicht nur sehr hohe Speicherdichten, sondern auch viel schnellere Zugriffszeiten als heutige Speichermedien zulassen. Diese so genannten Racetrack-Speicher ermöglichen die Produktion stossfester Datenspeicher, die herkömmliche Festplatten künftig ablösen könnten.

Racetrack-Speicher kodieren die Information in Form von magnetischen Bits. Diese Informationseinheiten sind wie bei alten Magnetbändern (z.B. Videokassetten) hintereinander auf einem Draht abgelegt. Anders als bei herkömmlichen Magnetbändern wird der Draht aber nicht mechanisch über das Schreib- und Leseelement gespult. Stattdessen treibt ein Magnetfeld die Bits durch den stehenden Draht. Da es sich dabei um einen winzigen Nanodraht handelt, lassen sich viele Racetracks nebeneinander im Abstand von wenigen Hundert Nanometern stapeln. Dadurch ergeben sich attraktive Speicherdichten, die jene von typischen USB Memory Sticks übertreffen könnten.

"Racetrack-Speicher enthalten keine beweglichen Teile und sind deshalb weniger störungsanfällig als herkömmliche Festplatten", sagt Mathias Kläui, derzeit Gruppenleiter an der Universität Konstanz. "Die Industrie könnte dereinst stossfeste Datenspeicher aus Racetracks produzieren." Deshalb beteiligt sich die Industrie auch heute schon an den Kosten seiner Forschung. Der Experimentalphysiker leitete die Tests, die an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI stattfanden. Mit stark gebündeltem Röntgenlicht untersuchten die Wissenschafter, wie schnell sich die magnetischen Domänen im Nanodraht verschieben lassen. Je rasanter sie sich bewegen, desto höher ist die Lesegeschwindigkeit des Datenspeichers. Die nun vorliegenden Forschungsresultate verdeutlichen das Potential der neuartigen Magnetbänder: Die Domänen bewegten sich bis zu 2000 Meter pro Sekunde. "Damit sind äusserst konkurrenzfähige Zugriffszeiten von 20 Nanosekunden möglich", so Kläui. Zum Vergleich: Mit derselben Geschwindigkeit könnte man eine Videokassette in einer Zehntelsekunde komplett umspulen. Damit sind Racetracks 100 000 mal schneller als heutige Festplatten, deren Zugriffszeiten rund 2 Millisekunden betragen.

Paul Scherrer Institut, Schweiz

AL