Все новости от 11 июня 2002 г.

В лаборатории IBM созданы нанотехнологические «перфокарты»

Как рассказал руководитель проекта Питер Веттигер (Peter Vettiger), экспериментальный образец, изготовленный в ходе продолжающегося проекта нанотехнологических исследований Millipede, представляет собой чип с гребенкой более чем в тысячу шипов, которые, нагреваясь, могут создавать или считывать микроскопические отверстия в полимерной пленке.

Данные хранятся в виде множества отверстий, как на перфокартах, применявшихся в старых компьютерах, только размер каждого такого отверстия составляет 10 нм. В результате чип позволяет записывать данные с плотностью, в 20 раз превышающий плотность записи современных жестких дисков. Это позволит, например, довести емкость памяти сотового телефона до 10 Гбайт.

Не менее важно и то, что чипы Millipede могут оказаться очень недорогими в производстве, так как изготавливаются на существующем технологическом оборудовании. Через год планируется создать еще более мощный образец для карманных устройств — с 4 тыс. шипов, а коммерческие продукты на базе новой технологии должны появиться через несколько лет. «В производственной технологии нет ни единой операции, которую нужно было бы изобретать, — говорит Веттигер. — Если все пойдет гладко, соответствующие продукты появятся в конце 2005 года».

Поисками замены жестким дискам и флэш-памяти занимается целый ряд компаний. Hitachi предложила аналогичный метод перфорации полимерной пленки, но без разогретых игл. Тем временем Intel работает над памятью Ovonics, использующей тот же материал, что и диски CD-ROM. А молодая компания Matrix Semiconductor разработала трехмерную флэш-технологию с одноразовой записью.

Жесткие диски и флэш-память пока еще служат, но новые технологии обещают гораздо большие объемы хранения данных, что позволит потребителям записывать на один носитель для персонального видеорекордера размером с кусочек сахара по несколько фильмов. «Это реальная альтернатива дисководам и системам, чувствительным к нагреванию, ударам и воздействию других внешних факторов, — говорит президент аналитической фирмы The Envisioneering Group Ричард Доэрти (Richard Doherty). — В области нанотехнологий больше патентов, чем у IBM, нет ни у кого».

В основе Millipede лежит нагревание. Каждый из шипов чипа состоит из острой иглы и термоэлемента. Чтобы проделать отверстие, шип нагревается до 400 градусов Цельсия, как и полимерный носитель, расположенный менее чем в микроне от острия, а затем острие прокалывает пленку. Для считывания данных шипы нагреваются всего до 300 градусов — это позволяет им фиксировать наличие перфорации, не меняя составленного отверстиями рисунка. В отличие от жестких дисков, где в поисках данных перемещается головка, шипы Millipede остаются неподвижными, зато пленка движется. «Скорость чтения/записи определяется количеством параллельных шипов», — пояснил Веттигер. При новом нагревании пленки отверстия затягиваются, и ее можно использовать повторно.

Несмотря на экстремальные температуры, экспериментальный прототип работает относительно стабильно. Температура острия в 400 градусов поддерживается всего в течение нескольких миллисекунд. А благодаря миниатюрным размерам чипа на достижение таких температур расходуется совсем мало энергии. Остаются проблемы внешней вибрации, конструкции корпуса и разогрева других внутренних компонентов, но все они, по словам Веттигера, разрешимы.

Millipede — часть проекта IBM по развитию нанотехнологии, науки о создании чипов и других устройств из компонентов размером не более 100 нм. Современные микросхемы, как правило, состоят из транзисторов и других компонентов длиной от 130 до 180 нм. 100-нм барьер важен тем, что на этом уровне начинает меняться поведение материалов. «При наномасштабах свойства материи зависят от размеров и формы, — говорит директор лаборатории квантовых исследований компании Hewlett-Packard Р.Стэнли Уильямс (R. Stanley Williams). — Электроны ведут себя уже не как частицы, что имеет место в современных электронных устройствах, а как волны».

Углеродные нанотрубки, одна из наиболее известных разработок нанотехнологии, дойдут до рынка, вероятно, не ранее чем через 15-20 лет. Но к тому времени под определения нанотехнологий уже станут подходить продукты на основе кремния. На будущий год Intel и большинство ведущих производителей полупроводников приступят к производству микросхем, содержащих элементы размером 90 нм. Чипы Millipede — тоже разновидность кремниевой технологии. «Весь процесс изготовления этих чипов взят из технологии производства полупроводников», — пояснил Веттигер. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Viktor 13 Jun 2002 3:42 PM
Молодцы! Прикольно.
	qwerty 13 Jun 2002 5:48 PM
Чушь и технологический тупик.
	Игорь - igor_i_wfromru.com 26 Jun 2002 11:01 AM
Вставь муфельную печь в свой компьютер... По моему этимвсе сказано.
	Климов 17 Mar 2003 3:10 PM
Где можно купипить и почем?