Tusindben
| Et nærbillede af en Millipede pickup. Den hvide streg foroven angiver fem mikrometer. |
Millipede-projektet udspringer af forskningen inden for atommikroskopi (atomic force microscopy), som er en metode til at se de enkelte atomer i en overflades yderste atomlag. En Millipede-chip benytter tusindvis af mikroskopiske silicium-nåle til at prikke små fordybninger i en tynd plastic-film. Fordybningerne har en diameter på en milliontedel af en centimeter.
I et eksperiment for nylig opnåede forskerne en datatæthed på en terabit pr. kvadrattomme ved hjælp af en enkelt nål. Den nuværende rekord for harddiske lyder på 48,8 gigabit pr. kvadrattomme, så ved hjælp af Millipede kan IBM pakke data mere end 50 gange så tæt. Når der kun benyttes én nål er læse/skrive-hastigheden dog meget lav, så det er nødvendigt at fremstille chips med mange flere nåle, der opererer samtidig.
I et andet forsøg sørgede en Millipede-chip med 1.024 nåle arrangeret i et kvadrat med 32 nåle på hver led for en datatæthed på 200 gigabit pr. kvadrattomme. Næste generation af Millipede vil bestå af 4.096 nåle fordelt på 7x7 millimeter.
Udviklingen inden for magnetisk datalagring ligger dog heller ikke stille, og Fujitsu mener at kunne få plads til 300 gigabit pr. kvadrattomme på harddiske inden for de næste par år. Her nærmer man sig dog fysiske grænser for, hvor små de magnetiske aflejringer kan være, hvis de stadig skal være stabile.
Et alternativ til harddiske og Millipede kan være optisk datalagring i form af hologrammer. Endelig skal man ikke glemme den velkendte DRAM-teknologi, hvor kapaciteten vokser eksponentielt med tiden.
Teknologien
Man kan både læse, skrive og overskrive data med Millipede-teknologien. Når data skal læses, opvarmes en modstand i den mikroskopiske silicium-pickup til cirka 300 grader. Når pickup-nålen falder i en fordybning, transporteres varmen væk fra nålen, og det resulterer i en ændring i modstanden. Denne ændring kan aflæses og omsættes til en binær værdi.
| Sådan cirka ser det ud, når Millipede er i aktion. |
Når data skal overskrives, svarende til at fordybningerne skal fyldes igen, prikkes der adskillige nye fordybninger i kanten af den fordybning, der skal overskrives. Kanterne fra de nye fordybninger fylder det oprindelige hul, og derved slettes den uønskede data. IBM har skrevet og overskrevet data mere end 100.000 gange på denne måde.
Når Millipede-maskineriet er i aktion, holdes chippen med de mange nåle stille, mens plastic-filmen nedenunder føres rundt ved hjælp af elektromagnetisme. I øjeblikket kan hver nål læse eller skrive med en hastighed på få kilobit i sekundet. Det betyder overførselshastigheder på adskillige megabit i sekundet fra en chip med flere tusinde nåle. Forskerne regner med, at forbedringer i nålenes design kan bringe hastigheden op på over en megabit i sekundet for hver nål.
Høj kapacitet og hastighed er ikke nok til at sikre succesen for Millipede. Strømforbruget skal være lavt, og teknologien skal være billig.
Ved overførselshastigheder på et par megabit i sekundet er strømforbruget for Millipede på cirka 100 milliwatt, og det er omtrent det samme, som flash-hukommelse bruger. Både silicium-chippen og plastic-overfladen er billige at fremstille, og eksisterende produktionsmetoder kan anvendes.
Millipede-datalagring har potentialet til at gøre sig gældende på markedet, men indtil videre kommer teknologien ikke ud af laboratoriet. Hvis der skulle komme rigtige produkter ud af anstrengelserne, bliver det først og fremmest lommecomputere og mobiltelefoner, der får glæde af Millipede, og det bliver tidligst i 2005.
