Harde schijven hebben alle voorspellingen weerstaan en ondanks de spectaculaire vooruitgang van solid-state drives is het klassieke magnetisch-mechanische opslagmedium blijven groeien. Tegelijkertijd proberen verschillende topbedrijven deze technologie tot het uiterste te drijven. In juli vorig jaar slaagde de Technische Universiteit Delft erin om een bit per atoom op te slaan, en nu is het de beurt aan IBM Research, dat dezelfde mijlpaal bereikte met een nieuwe atomaire harde schijf op basis van holmium.
De concurrentie in de harde schijfmarkt
De concurrentie op de markt voor harde schijven blijft op een zeer gezond niveau. Afgelopen december kondigde Western Digital nieuwe schijven van 12 en 14 terabyte aan, maar begin dit jaar bevestigde Seagate dat het slechts achttien maanden nodig zou hebben om de 16 terabyte te bereiken. Op de een of andere manier blijven fabrikanten de opslagruimte van hun schijven vergroten zonder het huidige formaat op te offeren, een detail dat servers, datacenters en onafhankelijke gebruikers over de hele wereld zeer weten te waarderen. Dat gezegd hebbende, wat is de limiet? Onlangs spraken we over het potentieel dat DNA heeft als opslagmedium, maar de vraag is gericht op magnetische technologie. Volgens IBM Research is het antwoord één atoom.
De techniek: één atoom per bit
Het verhaal gaat terug tot januari 2012, toen IBM nog slechts twaalf atomen nodig had om één bit op te slaan. Destijds gebruikte het bedrijf ijzeratomen op een kopersubstraat bij een temperatuur van één kelvin, maar dit keer gaat het om een enkel holmiumatoom op een oppervlak van magnesiumoxide. Technisch gezien presenteerde IBM Research dit werk als "de kleinste magneet ter wereld", en door de magnetische richting van het atoom te veranderen, stelde het een mechanisme van "0" en "1" in, waarmee een bit kan worden gelezen en geschreven. Met andere woorden, de magneet van IBM Research is ook een atomaire harde schijf.
Praktische toepasbaarheid?
Als we bedenken dat een gemiddelde harde schijf ongeveer honderdduizend atomen nodig heeft om één bit op te slaan, is het niet moeilijk om de drastische verbetering in dichtheid voor te stellen. In theorie zou de hele iTunes-catalogus kunnen worden opgeslagen op een apparaat zo groot als een creditcard, en er zou nog ruimte over zijn. Nu hebben we onze twijfels over een mogelijke directe toepassing van deze ontwikkeling in de echte wereld. Het lees-/schrijfproces vereist een scanning tunneling microscoop die met vloeibare stikstof wordt gekoeld. Misschien maakt het plaats voor veel dichtere en compactere schijven, maar we denken dat het "bit-per-atoom" principe nooit het laboratorium zal verlaten...
