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IBM, “무어의 법칙을 넘어서”... 비트 크기를 원자 12개로 집적

Lucas Mearian | Computerworld 2012.01.16
연구원들은 96개의 비트를 결합해 1바이트 데이터(문자 또는 숫자 하나)를 만들었고, IBM은 이런 바이트를 모아 정보를 만들었다. 새 기술을 사용해 IBM이 처음으로 만든 단어는 THINK다. 여기에는 5바이트의 정보, 즉 480개의 자기 원자가 필요하다.
 
하인리크는 "원자 단위 자기 데이터 저장은 일반적인 1비트에 비해 훨씬 더 작다"고 말했다.
 
하인리크는 이번에 개발한 기술이 아직까지는 실용보다 이론에 가깝다는 점을 강조했다. 스토리지 제조업체들이 주사 터널링 현미경을 사용해 비트를 전환해서 데이터를 저장하는 스토리지 기기를 만들지는 않을 것이기 때문이다.
 
그러나 이번 연구는 저장 매체가 지금보다 고도로 고집적화될 수 있다는 것을 증명한다. 하인리크는 "스핀트로닉스(=자기전자공학) 기기 또는 하드디스크 드라이브와 같은 고체 기기의 자기 데이터 저장 소자의 경우 각 비트마다 약 100만 개의 원자가 사용된다"며, "즉, 앞으로 지금보다 훨씬 더 집적시킬 수 있는 여지가 커질 것"이라고 말했다.
 
원자 단위 반강자성체에서는 정보 저장소 크기가 극히 작아진다. 문자 'S'의 이진수 표현(01010011)이 8개 철원자 배열의 닐 상태로 저장된 모습(자료 : IBM 리서치)
 
하인리크는 IBM의 새로운 데이터 저장 방법을 사용하는 기기가 개발되려면 5~10년 정도가 걸릴 것으로 예측했지만, 이번 연구의 중요성은 데이터 저장에 대한 이전의 이론적 제한이 존재하지 않는다는 것을 증명한 데 있다.
 
하인리크는 "구리 질산 표면 위에 철 원자를 사용하는 방법은 현실적인 기술과는 거리가 멀다. 우리가 사용하는 도구는 연구용이므로 실제 구축하는 데 사용하기는 어렵다"며, "대량 생산을 위해서는 저렴한 비용으로 제작해야 하며, 바로 이 부분이 큰 엔지니어링 과제"라고 말했다.
 
IBM은 현재 반강자성체 외의 다른 데이터 저장 프로젝트도 진행 중이다. IBM은 작년에 첫 레이스트랙(Racetrack) 메모리 회로를 생산했는데, 이는 현재의 하드 드라이브의 용량과 플래시 드라이브의 내구성 및 성능을 갖춘 반도체 칩으로도 발전될 수 있다. 다만 하인리크는 레이스트랙 기술이 현재의 저장 매체와 IBM의 최신 반강자성체 발견의 중간 쯤에 위치한다고 말했다.
 
T-H-I-N-K. 이 그림은 각기 다른 5가지 자기 상태의 자기 바이트를 영상화한 것이다. 오른쪽 모서리의 흰색 신호는 로직 0에 해당되며(0 레이블이 붙어 있음), 파란색 신호는 로직 1에 해당된다. 두 개의 연속된 이미지 사이에서 비트의 자기 상태가 전환되면서 아스키 문자 "THINK"의 이진수 표현을 인코딩한다(자료 : IBM 리서치).
 
하인리크는 "이 기술이 힘을 얻어서 제조업체들이 반강자성 구조를 능동 소자로 사용함으로써 관련된 모든 기술적인 문제를 해결할 수 있기를 희망한다"고 덧붙였다.  editor@itworld.co.kr
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