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Millipede ist eine von IBM entwickelte Speichertechnik und bildet so etwas wie eine Mischung aus Flash-Speicher und (Micro-)Festplatte. Der Speicherhunger mobiler Geräte nimmt beständig zu. Flash-Karten haben den Nachteil, dass bei ihnen die Kosten pro Speichereinheit relativ konstant sind - jedenfalls bis zum Erreichen einer bestimmten Grenze. Festplatten und ihre kleineren Verwandten - Microdrives, die vereinzelt bereits in Compact-Flash-Gehäusen verbaut werden - , sind andererseits vergleichsweise massiv, schwer und empfindlich. IBM beabsichtigt mit Millipede genau die Lücke zwischen Flash-Speicher und (Micro-)Festplatten zu schließen.
Das Grundprinzip ist simpel. Winzige Hebelchen mit einer feinen Spitze aus Silizium schmelzen ebenso winzige Löcher in ein Polymer-Medium, um Bits zu schreiben. Dieselben Spitzen kann man auch verwenden, um diese Löcher nachzuweisen, also die Bits wieder auszulesen. Dazu bringt man die Spitze in die Nähe des Polymerfilms und erwärmt sie. Taucht die Spitze in einen Bit-Krater, erhöht sich der Wärmeaustausch zwischen ihr und dem Speichermedium, wodurch der elektrische Widerstand des Hebelchens, auch Kantilever genannt, abnimmt. Um ein Bit wieder zu überschreiben, erzeugt man mit der Spitze auf dem Kraterrand neue Vertiefungen, deren Ränder die alte Vertiefung überlappen und so das Polymer-Material in Richtung Krater drängen.
Weil die Löcher so enorm klein sind, kann man sie sehr dicht nebeneinander setzen und so fantastische Datendichten erreichen: Im Jahr 2004 erzielten Forscher in Rüschlikon einen Wert von 641 Gigabit pro Quadratzoll, wobei im Mittel nur eins von jeweils 10.000 Bits falsch gesetzt war. So läßt sich das Datenvolumen von etwa 20 DVDs auf der Fläche einer Briefmarke unterbringen. Um die Datenrate, also die Schreib- und Lesegeschwindigkeit, zu erhöhen, wird nicht nur eine Spitze verwendet, sondern eine ganze Matrix von Hebelchen, die parallel arbeiten.
Ein Kantilever im Millipede schreibt und liest aus einer ihm zugeordneten rund 100 mal 100 Mikrometer kleinen Zelle. Während sich beispielsweise bei Festplatten der Schreib- und Lesekopf und auch das Speichermedium bewegen, wird beim Millipede-Speicher nur das Medium bewegt. Zwei winzige Spulen, die zwischen Magneten platziert sind, treiben die Bewegung des Plättchens an: Der Mikroscanner kann mit einer Genauigkeit von bis zu zwei Nanometern positioniert werden. Aus der überlappenden Fläche von streifenförmigen Sensoren kann man die Position jederzeit präzise bestimmen, allerdings verbrauchen diese Sensoren vergleichsweise viel Strom.
Um die Daten schneller in den Speicher und wieder hinaus zu bekommen, bearbeitet eine komplette Matrix-Anordnung an Hebelchen das Medium gleichzeitig. Es stellte sich allerdings heraus, dass es enorm schwierig ist, Mechanik und Elektronik in einem Stück auf einem Chip zu fertigen. Die Wissenschaftler entschlossen sich also, den Aufbau in zwei Stücken zu realisieren: Die Matrix der Mikrospitzen wird mit winzigen Kontaktstiften versehen, die unter dem Elektronenmikroskop aussehen wie die Noppen von Lego-Steinchen. Diese "Studs" werden dann mit den Gegenstücken auf der elektronischen Platine kontaktiert.
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Es gibt 48 weiterführende Erklärungen oder Definitionen:
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Veröffentlicht am:
Zuletzt bearbeitet am:
Referenz:
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23.02.2005 von Wilhelm Janssen (7094) Beiträge
23.02.2005 von Wilhelm Janssen
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