Wir haben ja bereits häufiger über interessante Forschungsprojekte berichtet, wie zum Beispiel die Herstellung von Gold aus Elektroschrott und Käse. Dieses Mal ist Rost der wichtigste Kandidat bei dem Projekt und hilft dabei, einen Speicher 1000-fach schneller zu machen.
Racetrack Memory
Das System, mit dem der Computer Daten 1000-fach schneller speichern und auch übertragen kann, nennt sich Racetrack Memory. Dabei verbraucht er sogar insgesamt weniger Energie. Was erst mal nach Science-Fiction klingt, ist aber der Universität Oxford nun aber Realität geworden.
Forscher haben genau hierfür eine sehr wichtige Entdeckung gemacht. Dabei geht es im Kern darum, dass in Membranen magnetische Wirbel erzeugt werden, die sich wiederum mit der bekannten Computer-Technologie verbinden lassen. Durch diese Wirbel können Geschwindigkeiten von vielen km/h ereicht werden. Damit lässt sich die Rechner-Datenübertragung eben nicht nur etwas schneller, sondern hundertfach und sogar tausendfach schneller machen. Vom Computer werden die Wellen als Einsen und Nullen interpretiert.
Auch die Größe ist kein Problem. Wir sprechen hier von nanometern. Sie sind quasi so groß wie ein Millionstel von einem Millimeter.
Keine neue Idee, aber ein gelöstes Problem
An sich ist die Idee nicht ganz neu, es gab aber bislang ein entscheidendes Problem, was man jetzt lösen konnte. Die Forscher erklären, dass sie magnetische Wirbel in einer speziellen Materialklasse nutzen. Diese nennen sich Antiferromagneten. Sie sind damit 100-1000-fach schneller als moderne Geräte.
Das bisherige Problem war, dass man es bislang nur geschafft hatte, die Wirbel auf starren Kristallschablonen zu erzeugen. Diese sind mit der aktuellen Siliziumtechnologie allerdings nicht kompatibel. Das Ziel der Forscher war es daher, diese Wirbel auch auf Silizium zu übertragen.
Genau das ist den Forschern jetzt gelungen, sodass sie ein wichtiges Problem lösen konnten, um das Speichertempo für unsere Computer tatsächlich um ein bis zu 1000-faches zu erhöhen.
Der Durchbruch gelang durch Rost
Wie oben schon erwähnt sind es manchmal eher absurde Materialien oder auch ungewöhnliche Dinge, die dann schlussendlich in Forschungsprojekten zum Durchbruch oder Erfolg führen. Bei diesem Projekt war es Rost, der den Schlüssel zum Erfolg einbrachte.
Die Forscher haben eine neue Methode entwickelt, um frei stehende und hauchdünne Membranen aus Hämatit herzustellen. Hierbei handelt es sich um ein eisenhaltiges Material (ein Eisenoxid, was man auch als eine Art Rost bezeichnen könnte). Dieses Material hat genau die Eigenschaften, die die Forscher brauchen und damit ist es möglich, die besagten Wirbel mit der Siliziumtechnologie zu verbinden.
Was haben wir von den schnellen Wirbeln?
Wie schon erwähnt geht es bei der Forschung vorrangig um die Datenverarbeitung. Diese soll deutlich schneller ablaufen und auch der Stromverbrauch kann durch die neue Technik gesenkt werden. Bei magnetischen Wirbeln ist es sogar möglich, diese dreidimensional zu formen. Das eröffnet für super schnelle Computer ganz neue Perspektiven. Dr. Hariom Jani ist Leiter des Forschungsprojektes und hat noch dazu ziemlich ambitionierte Pläne. Er träumt davon, dass diese Technologie vielleicht irgendwann wie unser menschliches Gehirn arbeiten könnte, wenn sie in einen neuartigen Computer integriert werden würde. Er sei gespannt auf all das, was noch kommt. Auch in Kombination mit künstlicher Intelligenz sind derartige Technologien wahrscheinlich genau das, was unsere Forschung braucht.
Quelle: Dr. Hariom Jani, Universität Oxford, Nature materials
