Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 12 от 27 марта 2007 года

Первый экспериментальный образец чипа молекулярной памяти емкостью 160 килобит изготовили ученые в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Площадь, необходимая для хранения одного бита информации в такой памяти лишь немногим превышает тысячу квадратных нанометров, что, по прогнозам, примерно должно соответствовать характеристикам чипов где-то в 2020 году.

Устройство содержит четыре сотни параллельных кремниевых нановолокон с добавкой фосфора шириной по 16 нм, которые сверху пересекаются таким же количеством волокон из титана. На каждом пересечении «струны» соединяются приблизительно тремя сотнями бистабильных молекул ротаксана.

Эти похожие на гантели с длинной ручкой молекулы могут находиться в двух состояниях, которые кодируют соответственно ноль и единицу. Состояния можно переключать слабым электрическим полем. В разных состояниях у молекул ротаксана разное электрическое сопротивление, что позволяет считывать информацию.

О каких-то практических применениях чипа пока нет и речи. Целью работы была демонстрация самой возможности изготовления подобных устройств и выявление технологических проблем, которые при этом неизбежно возникнут. А проблем, надо сказать, хватает. Молекулярная технология еще слишком сыра. Возникает очень много разнообразных дефектов. Далеко не каждое волокно такой решетки и не каждый переключатель работают как следует. Годных битов, расположенных случайным образом в чипе, получилось пока лишь только около двадцати процентов. А о скорости переключения еще нет и речи.

Но с чего-то начинать все таки надо. Столкнувшись с массой проблем, ученые взялись за поиски их решений. По оптимистичным оценкам, на это уйдет еще 10—15 лет, так что рабочая молекулярная память может поспеть вовремя. ГА

Ученые из Альмаденского исследовательского центра корпорации IBM решили главную проблему, мешавшую использовать магнитные нановолокна для хранения информации. Это обещает скорое появление быстрой энергонезависимой магнитной памяти с произвольным доступом и плотностью на два порядка выше, чем у конкурирующих технологий.

Блестящую идею использовать магнитные волокна для хранения данных ученые IBM обнародовали еще в позапрошлом году. Каждая ячейка такой памяти, получившей название трековой (racetrack memory), может хранить до ста бит информации. Память состоит из магнитного нановолокна и двух магнитных «головок» для записи и считывания данных. Информация в волокне хранится в последовательности доменов с определенным направлением намагниченности, кодирующим ноль или единицу. Границы доменов можно сдвигать вдоль волокна, пропуская по нему электрический ток, у которого спины всех электронов ориентированы одинаково. Импульс определенной длительности и полярности позволяет передвинуть нужный домен к записывающей или считывающей головке подобно тому, как перематывается магнитная лента в магнитофоне. Несколько таких волокон можно включить, например, последовательно и единственным импульсом сдвигать домены сразу во всех волокнах.

Все было бы замечательно, если б не слишком большой ток (несколько миллиампер), необходимый для сдвига доменов, что ставило крест на этой многообещающей технологии. Но теперь ученые нашли способ обойти это препятствие с помощью новой техники «резонансного усиления». Дело в том, что границы между магнитными доменами колеблются с определенной частотой. И если вместо одного импульса использовать серию более коротких импульсов с длительностью, настроенной в резонанс с частотой колебаний доменов, то силу тока можно уменьшить более чем в пять раз. Такое смещение «враскачку» происходит с частотами, легко доступными для современной электроники. Характерное время сдвига доменов на один бит в трековой памяти составляет около наносекунды, а среднее время доступа к произвольному биту не превышает 50 наносекунд. ГА

21 марта, возможно, будет вписано в историю космонавтики — в этот день построенная на частные средства ракета Falcon 1 компании SpaceX достигла космического пространства. Таким образом, второй после SpaceShipOne космический частник почти добрался до цели. Почти — потому что без проблем не обошлось: вторая ступень отклонилась от расчетной траектории и, вероятно, сгорела в атмосфере.

Напомним, что это уже вторая попытка SpaceX. Первая состоялась 24 марта прошлого года и закончилась аварией. Официальные комментарии представителей компании были тогда весьма оптимистичными: несмотря на катастрофу и потерю спутника FalconSat-2, следующий старт обещали подготовить за шесть месяцев.

Злорадствовать насчет того, что обещанное не было выполнено в срок, не станем. Достаточно проследить за стартами «ракет-старожилов», чтобы понять: оговариваемые сроки в космонавтике — это порой лишь труднодостижимый идеал, к которому нужно стремиться. Перенос запуска на часы, дни и месяцы — событие рядовое. Этими отсрочками конструкторы пытаются снизить риски, дабы не подарить космическому вакууму затраченные на подготовку к старту миллионы долларов. Что уж тут говорить про частный проект, цель которого состоит в зарабатывании тех самых миллионов!

Как известно, первую ракету Falcon 1 сгубила подпорченная коррозией гайка, вызвавшая утечку из топливного бака. Что помешало выйти на расчетную орбиту второй ракете, запущенной с Маршалловых островов, еще только предстоит узнать. Если сравнивать оба старта, то нынешний вполне можно считать успешным: за пять минут ракета достигла высоты в 300 км (из расчетных 685), первая ступень и система отделения продемонстрировали свою работоспособность. Если же сравнений не проводить, то и этот старт следует оценивать как неудачный.

И все-таки важнее сделанный шаг вперед. Без аварий не обходятся и государственные космические сверхмонополии с колоссальными научными и финансовыми ресурсами. В планы же SpaceX входит разрушение гегемонии в космонавтике национальных гигантов. Стоимость вывода полезных грузов с помощью ракет Falcon разного типа ожидается в разы меньше, чем могут себе позволить NASA и Роскосмос, а успех такого начинания вполне может перекроить ситуацию, сложившуюся в отрасли. Несмотря на сырость проекта, невзирая на отсутствие хотя бы одного полностью успешного запуска, первые несколько стартов Falcon уже куплены: столь велика разница в цене.

Ракета Falcon 1 имеет высоту двадцать один метр, массу тридцать восемь тонн и оснащена двухступенчатым двигателем, работающим на керосине, который окисляется жидким кислородом. Эта конструкция способна вывести на орбиту груз массой 570 кг за семь миллионов долларов. Первая ступень является многоразовой, и после выполнения своих функций она должна приводняться на парашюте.