賽道記憶體是IBM正在開發一種新的記憶體，利用磁性納米管中的原子來存儲信息，且讀寫信息的速度比快閃記憶體快10萬倍。這種記憶體比今天使用的硬碟與快閃記憶體更快速，更可靠。
基本介紹
概述,性能特點,工作原理,速度更快,容量巨增,
概述
賽道記憶體（英語：Racetrack memory），又稱磁疇壁記憶體（domain-wall memory，DWM），一種實驗中的非揮發性記憶體，由IBM所屬的阿爾馬登研究中心（Almaden Research Center）研發，研發小組由IBM院士斯圖爾特·帕金（Stuart Parkin）領導。在2002年開始研發，2008年已做出3位元版本。它的資料儲存密度比現有的快閃記憶體（flash memory）還高，與現有的硬碟技術接近，可以作為通用型記憶體（Universal memory）使用。
賽道記憶體是IBM正在開發一種新的記憶體，利用磁性納米管中的原子來存儲信息，且讀寫信息的速度比快閃記憶體快10萬倍。IBM稱，這種記憶體比今天使用的硬碟與快閃記憶體更快速，更可靠。賽道記憶體是一種固態記憶體，結合了快閃記憶體的優點，象沒有轉動部件，還結合了硬碟的穩定與耐久性。賽道記憶體利用磁性納米管中無數的原子來存儲數據。無需原子移動，電流會會沿著U形管平滑的讀寫數據，耗費的時間不到十億分之一秒。
賽道記憶體
賽道記憶體性能特點
賽道記憶體每通過一個電晶體可以讀出16位數據，因此讀寫信息的速度比快閃記憶體快10萬倍。在硬碟中，一個電晶體可以讀取1位數據，快閃記憶體可以達到2到4位數據，而賽道記憶體中一個電晶體可以讀取更多位的信息。
賽道記憶體仍然處於研究的初期。這種概念在4到5年前首次出現，IBM希望它能夠在未來幾年內用這一技術提供TB級別的存儲。我們將花2到4年時間研究出一種原型產品，4年以後，我們可能演示成品，然後開始生產。賽道記憶體沒有運動部件，因此它從本質上來講是不會破損的，這一點和快閃記憶體不同，快閃記憶體的讀寫使用壽命為1萬次。賽道記憶體使用原子來存儲數據，因此比硬碟或快閃記憶體更耐久。
工作原理
賽道基本原理，磁疇壁賽道記憶體，Parkin博士及其同事描述了如何利用磁疇在磁性材料柱“賽道”上來存儲信息，這些賽道垂直或水平排列在矽圓表面。磁疇壁隨後在柱體的內部形成，描繪出沿賽道反方向被磁化的區域。每個疇都擁有一個“頭”（正或北極）和一個“尾”（負或南極）。賽道上連續的磁疇壁在“頭對頭”和“尾對尾”之間交替配置。磁疇壁之間的間距（即位長）由沿賽道配置的釘扎點（pinning site）進行控制。
科學家描述了使用水平鎳鐵導磁合金（permalloy）納米線來實現磁疇壁的連續創建、移動和偵測，為此他們使用了納秒時長可控的自旋極化電流脈衝。磁疇壁的寫入和轉移周期只有數十納秒。這些結果展現了磁移位暫存器的基本理念，利用自旋動量轉移現象來移動一系列緊密相連的磁疇壁，在移動磁疇壁中存儲信息已擁有數十年的歷史，而此次的創新無疑是對該技術的全新利用。
賽道記憶體
賽道記憶體速度更快
研究人員希望最終演化成三維賽道，構建出新穎的三維賽道記憶體設備，這種設備轉型自傳統的矽元素微電子設備和硬碟驅動器中常見的二維電晶體及磁數據位陣列。實現三維構建的賽道記憶體將不遵從於摩爾定律，並將為開發成本更低、速度更快的設備提供新的可能性。
賽道記憶體體現了金屬自旋電子學領域的最新進展。讀取數據的自旋閥頭可將過去十年中所使用的硬碟驅動器的存儲容量提高一千倍；MTJ因擁有更高的電場強度而正在逐漸取代自旋閥。另外，MTJ還是現代MRAM的基礎，這項技術使用一個電極的磁矩來存儲一個數據位。而MRAM使用一個單獨的MTJ元件來存儲和讀取一個數據位，硬碟驅動器使用一個自旋閥或MTJ感測元件來讀取一個現代驅動器中約100GB的數據，而賽道記憶體則是使用一個感測設備來讀取10到100個數據位。
容量巨增
由IBM院士Stuart Parkin先生及IBM Almaden研究中心同事共同研發的一種名為“賽道”記憶體的技術基礎原理以及該技術發展過程中的一項極具里程碑意義的成果。該成果可使得電子設備在同樣的空間記憶體儲遠多於今天的數據，同時擁有閃電般的啟動速度、低得多的成本以及前所未有的穩定性和耐久性。未來的十年內，賽道記憶體（因數據延線“道”運動而命名）可使得固態電子設備——由於沒有運動部件因此更加耐用，能夠在同樣的空間內容納遠多於如今的數據。例如，這項技術可使得MP3播放器這樣的手持設備存儲大約50萬首歌曲或3500部電影——容量是當今的100倍，而成本和能耗卻低得多。這些設備不僅能夠在同樣的空間記憶體儲更多的信息，而且其所需的電量及產生的熱量也要少得多，同時幾乎不會損壞。其結果是海量的個人存儲內容僅使用一塊電池便可運行幾個星期，而且這些內容幾十年也不用擔心損壞。
賽道記憶體
賽道記憶體