Millipede Es un tipo de Memoria no volátil Utiliza huecos que nanoscópicos quemados en la superficie de una fina capa de polímero, Que se lee y escribe por medio de una sonda Basada en MEMS. Promete densidades de datos superiores a 1 Gbit/mm ² (1 Tbit / pulgada ²), cerca de cuatro veces las mayores densidades actuales en almacenamiento magnético.
La tecnología de almacenamiento busca un reemplazo potencial a la grabación magnética en discos duros Reduciendo al mismo tiempo el factor de forma al de las memorias flash. IBM demostró el Funcionamiento de un dispositivo Millipede en CeBIT 2005 E Intenta lanzar su tecnología al mercado en 2007. Probablemente su coste por megabyte alcalde de mar que el de otras tecnologías en el momento de su lanzamiento, Aunque esta Desventaja Equilibrada vendría por las capacidades Que sería Capaz de Ofrecer.
Tecnología
Concepto básico
La Memoria principal de los macro-super-ordenadores actuales se construye a partir de los chips de DRAM, Esencialmente un conjunto de Condensadores que almacenan información como presencia o ausencia de carga eléctrica. Cada condensador Circuitos y Asociados (Celda) Contiene un poco Que puede Leerse o escribirse en Numerosos grupos al tiempo.
Por su parte los discos duros almacenan la información en un disco metálico recubierto con un material magnético como POLARIZACIONES en el campo de dicho material. La lectura y escritura se Realiza localizando La Posición bajo la cabeza de lectura Mientras gira el disco. Esto limita el rendimiento a la velocidad mecánica, en general Cientos de miles de veces más lenta que la de DRAM. No obstante el menor equivalente a la Célula es mucho, por lo que las densidades de datos son mucho más elevadas.
Millipede busca combinar lo mejor de ambos enfoques. Como el disco duro, Utiliza un medio de base de inteligencia que el pecado es más sencillo QUE CUALQUIER electrónica Célula; También Utiliza cabezas lectoras para Acceder a los datos. No obstante, estas cabezas hijo y nanoscópicas Pueden leer y escribir en paralelo hasta Incrementar el rendimiento que uno Cotas Pueden competir con las memorias electrónicas. Además, el medio físico lleva una Aún densidades mayores que las de los discos duros.
Utiliza múltiples Millipede Sondas de fuerza atómica (similares a un Microscopio de fuerza atómica), Cada una de las Cuales es responsable de la lectura y escritura de un gran número de bits asociados a ella. Estos bits se almacenan como huecos o su ausencia en la superficie de un polímero termoactivo que forma una fina película en un portador conocido como la Cinta (Trineo).
Una sonda concreta Puede Operar en un área bastante reducida de la cinta: un Campo de almacenamiento (Campo del almacenamiento). Tipicamente la cinta se mueve a la Posición de los fragmentos seleccionados por medio de actuadores electromecánicos similares al cabezal de un típico disco duro, Aunque la distancia real es muy pequeña. La cinta se mueve en un patrón de escaneo para localizar los bits buscados en lo que se denomina x / y de exploración.
Aunque cada campo contiene poca memoria, el área que CUBRE También es pequeña, por lo que un dispositivo requiere muchos campos y sondas. Las Operaciones de acceso Pueden REALIZARSE en muchos de Estos campos en paralelo Aumentando la productividad y el tiempo de acceso. Por ejemplo, sencillo Un valor de 32 bits Normalmente se escribiría como en 32 bits separados dominios distintos. Los prototipos iniciales se montaron en una rejilla de 32 × 32 con un total de 1024 sondas, con una distribución parecida a la de las patas de las Naciones Unidas ciempiés, De ahí su nombre en castellano.
El diseño de este conjunto de estructuras voladizas (voladizos) Es la parte más Compleja ya que implica un gran número de dispositivos mecánicos en los que hay que montar una sonda. Todos ellos Únicamente Están hechos de silicona Utilizando construcción de superficie (micromecanizado de superficie) En la superficie de las obleas.
Lectura y escritura de datos
Cada sonda en el Lee y escribe datos matriz termomecánicamente de poco en poco. Para lograr una lectura la sonda se calienta A unos 300 ° C y se acerca a la cinta de datos. Si se situa sobre un hueco la estructura voladiza la empujará al agujero incrementando la superficie de contacto con la cinta y Aumentando el enfriamiento por la fuga del calor a la cinta. Si no hay un hueco, sólo la punta de la sonda toca la cinta y el calor se disipa más lentamente. La resistencia eléctrica de la sonda es Función de su temperatura (más una más de temperatura), por lo que la sonda Cuando cae en un hueco se registró una caída en la resistencia.
Para escribir un poco el extremo de la sonda se calienta Por Encima de la temperatura de transición del vidrio del polímero Utilizado para la cinta (en general, vidrio acrílico, en este caso, sobre 400 º C). Para escribir un '1 'el polímero Cerca del extremo se ablanda y dicho extremo lo toca, Creando una marca. Para borrarlo y volver al estado '0 'el extremo se sube desde la superficie permitiendo que la Tensión superficial recupere la forma de la Cinta. Los primeros prototipos Utilizan un conjunto de técnicas en general más costosas en tiempo y menos exitosas, que permitían unos 100.000 ciclos de borrado, Aunque con la información disponible es dificil saber si las nuevas técnicas Mejoran estas cifras.
Las temperaturas Que hay que conllevan Alcanzar una Cantidad significativa de energía para su operación, esta Aunque Cantidad Depende de la velocidad de Acceso a los datos, ya que con el enfriamiento Tasas menores en la lectura es menor Y también lo es el número de veces que que recalentar la sonda para heno escribir a más alta temperatura. Si se una ópera Pocos unos megabits por segundo SE ESPERAN consumos de cerca de 100 mW, similar al de la memoria flash y Muy por Debajo de los discos duros. Una de las principales ventajas de Millipede es el diseño altamente paralelo que le Permite además Alcanzar Tasas del orden del gigabyte por segundo, una costa de un consumo mayor, similar al de los discos duros actuales.
Para cada sonda la velocidad está limitada al rango de los kilobits por segundo, esto es unos Pocos megabits para un entero Matriz. Los extremos individuales Pueden Alcanzar 1,2 Mbps según pruebas en Centro de Investigación Almaden de de IBM, con las velocidades indicadas agregadas.
Situación actual
La progresión de la tecnología a la realidad comercial ha sido más lenta de lo esperado: se han Dado importantes avances en tecnologías competidoras, principalmente discos duros y flash, que ha Hecho que los prototipos no fueran vistos como Atractivos para su producción. Millipede parece disputar una carrera en la que lo Suficientemente Intenta madurar deprisa como para que las nuevas generaciones de avances no la anulen antes de qué este lista para su producción.
La primera generación de dispositivos utilizaba sondas de 10 nm de diámetro y de 70 nm de longitud, con huecos de 40 nm de diámetro en campos de 92x92 micras. En los conjuntos de chips de 32 × 32 da esto de 3 × 3 mm con 500 Mb (62,5 MB) de datos y densidad de unos 200 Gb / m². Demostraciones de IBM Realizó en 2003 con Comercialización para una prevista de 2005, aunque para este momento los discos duros se acercaban A LOS 150 GB / m², cifra que ya han superado.
Otros dispositivos más recientes vistos en CeBIT en 2005 Mejoran Diseño Básico Utilizando el diseños de dispositivos voladizos en 64 × 64 con cintas de capacidades y 7 × 7 mm de hasta 800 Gb / m² Utilizando huecos más pequeños. Este tamaño parece poder bajar hasta 10 nm, lo que lleva una una densidad de área teórica de hasta 1 TB / m². IBM Presentar Planea dispositivos con este rango de densidades en 2007. Los últimos discos duros con grabación perpendicular Tienen densidades de 230 Gb / m² y Tener un límite Parecen en 1 Tb / m². Las memorias de semiconductores Tienen densidades de 10 Gb / DRAM en el Párrafo ² y 250 para Flash RAM.
Casos de uso
Microdiscos
Estos sistemas Pueden utilizarse en microdiscos Con un factor de forma muy pequeño de forma que PUEDAN integrarse en relojes, móviles y sistemas personales a la vez que una Suministran gran capacidad. La alta densidad de datos de Millipede sí una adaptación muy bien sus Necesidades.
Discos duros de Gran Capacidad
Millipede Se ofrece una muy alta densidad de datos, tiempos de búsqueda y consumo bajos y, probablemente, una alta fiabilidad. De esta forma se Podrían fabricar discos con capacidades del orden del terabyte. En todo caso, la Capacidad de cada dispositivo Millipede individuales se espera que sea relativamente baja (del orden de unos Pocos gigabytes), por lo que requeriría un reemplazo del orden de 100 dispositivos combinados Millipede.
Roberto Jesús Rojas
CI: 14908981
Asignatura: CAF
Fuente de información: Wikipedia La Enciclopedia Libre
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