小編語：IBM近年來真的非常活躍呀，在其他廠商忙著10nm的時(shí)候，IBM公布了7nm技術(shù)，現(xiàn)在又要在存儲(chǔ)領(lǐng)域大刀闊斧的前進(jìn)，一個(gè)原子保存一位數(shù)據(jù)，這應(yīng)該是存儲(chǔ)器發(fā)展的極限了吧！

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)日新月異，同樣大小硬盤能儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)越來越多，只是時(shí)間上的問題而已，人們似乎早就習(xí)以為常。但日前 IBM 發(fā)布一項(xiàng)最新進(jìn)展，成果可謂相當(dāng)驚人。研究人員借由將原子轉(zhuǎn)化為世界上最小的“磁鐵”，能夠?qū)?1 位的數(shù)據(jù)保存在一顆原子中。

比較之下，目前的硬盤相當(dāng)于需要 10 萬顆原子才能儲(chǔ)存 1 位的數(shù)據(jù)，這項(xiàng)進(jìn)展開啟了超高密度儲(chǔ)存的大門，讓將來的硬盤可以大幅縮小，儲(chǔ)存巨量資料。打個(gè)比方，就像是把 iTunes 上 3,500 萬首歌全部存到信用卡一般大小的硬盤當(dāng)中。

為了弄清楚儲(chǔ)存技術(shù)來到原子等級(jí)的極限會(huì)發(fā)生什么情況，位于加州圣荷西的 IBM 研究團(tuán)隊(duì)使用了另一項(xiàng)過去 IBM 自己發(fā)明的重要科技，也就是掃描式穿隧電子顯微鏡(scanning tunneling microscope，STM)，來觀察那些儲(chǔ)存了數(shù)據(jù)的原子動(dòng)作，并且加以定位。他們將鈥(holmium)原子置于氧化鎂(magnesium oxide)的表面，讓原子的磁極穩(wěn)定，磁極的方向決定了原子構(gòu)成 1 還是 0。若要將資料寫入這個(gè)“儲(chǔ)存系統(tǒng)”，必須借由 STM 的探針誘導(dǎo)電流，翻轉(zhuǎn)原子的磁極方向。而想讀取訊息，則只需測量經(jīng)過每個(gè)原子的磁流(magnetic current)即可，它的變化是根據(jù)哪個(gè)磁極朝上來決定。

過去的研究，最多將 3~12 個(gè)原子組成可單獨(dú)定址的雙穩(wěn)態(tài)磁性位(bistable magnetic bits)，現(xiàn)在 IBM 不僅可以減少到只剩一個(gè)原子，還能讓儲(chǔ)存在原子上的訊息維持?jǐn)?shù)小時(shí)穩(wěn)定。而且，只要兩個(gè)帶磁性的原子，彼此之間僅有一納米的距離，就可以獨(dú)立寫入或讀取。

要達(dá)到這項(xiàng)目標(biāo)，必須在納米等級(jí)的結(jié)構(gòu)中掌握每個(gè)原子，這對目前的儲(chǔ)存技術(shù)來說還是過于高深，除了得靠 STM 進(jìn)行測試，還必須在有液氦冷卻以及極端真空的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下才能達(dá)成。不過，從 IBM 在 1956 年發(fā)明第一顆硬盤 305 RAMAC 以來，當(dāng)時(shí)這部相當(dāng)于兩臺(tái)冰箱那么大、重量超過 1 噸的硬盤，儲(chǔ)存容量只有 5MB;1880 年 IBM 發(fā)布了首次以 GB 為單位的硬盤，體積終于縮到只有一臺(tái)冰箱的大小;再到 1998 年首次推出 MD(Microdrive)，科技進(jìn)展的腳步不曾停歇。即便 IBM 早已在 2003 年將硬盤部門與日立合并，但如今靠著研究中心的團(tuán)隊(duì)，證明了控制單一原子的磁性就能當(dāng)作存儲(chǔ)器，向“納米硬盤”的問世跨出了第一步。