Forskare vid Massachusetts Institute of Technology har utvecklat en ny datalagrings- och överföringsteknik som motbevisar den berömda lagen om processorprestanda.
Tekniskt framkom Moores lag som en enkel observation: 1965 märkte Intels grundare Gordon Moore ett intressant mönster i den framväxande datorelektronikindustrin: antalet transistorer per kvadrattum integrerade kretsar har stadigt fördubblats varje år. Baserat på denna observation förutspådde han att datorkraften hos datorer skulle öka (och minska kostnaden) exponentiellt ungefär vartannat år. Senare reviderade han sin "lag" och minskade tidsgränsen till 18 månader när produktionstakten började sakta ner, men budskapet blev en integrerad del av vår förståelse för principerna för datavetenskap, elektronik och ekonomi.
Under de senaste decennierna har definitionen av lagen förändrats och den har i sig utmanats många gånger. Nu verkar det vara dags att överge denna regel helt och hållet. I en ny studie som publicerades i veckan i tidskriften Nature Nanotechnology har ett forskargrupp från Massachusetts Institute of Technology (MIT) visat ovanliga magnetiska egenskaper hos system som kan förbättra datalagringsmetoderna avsevärt inom en snar framtid.
Ett nytt ord i lagring
För närvarande läses och skrivs data på basis av "en bit i taget", vilket uppnås genom att ändra lokaliseringen av magnetiska partiklar. I stället använder den nya metoden så kallade "skyrmions" - virtuella partiklar baserade på små störningar i magnetiska elementens orientering - i kombination med elektriska fält. Dessa partiklar har visat sig kunna lagra data mycket längre än traditionella system.
Jeffrey Beach, docent i materialvetenskap och teknik vid MIT, genomförde en studie som först beskrev förekomsten av skyrmions redan 2016. I det visade han att virtuella partiklar kan skapas på specifika platser, medan man tidigare trodde att deras plats var slumpmässig när den genererades. Det är detta som gjorde det möjligt för specialisterna att utveckla en förbättrad version av datalagringstekniken.
Kampanjvideo:
Idag följer fysiska lagringskapaciteter i allmänhet Moores lag. Hur det än är så har den här tekniken nästan nått sin gräns, och om vi ersätter den med en mer avancerad teknik, baserad på samma skyrmioner, skulle själva lagen inte bara kunna skrivas om utan helt elimineras. Den främsta anledningen till att utvecklingen hittills inte har gått utöver laboratoriefängelser är metoderna för att läsa information från nya medier. Röntgenmikroskopi kan användas för att uppnå dessa mål, men sådan utrustning är dyr och praktiskt taget otillgänglig för den genomsnittliga lekmannen, så det är opraktiskt att installera den på bärbara datorer.
Framtiden för informationsteknik
Det finns andra metoder för att läsa data, men alla finns fortfarande på papper. Det är skapandet av realistiskt kostnadseffektiv, billig och användbar hårdvara för datorer som kommer att bli en av de största utmaningarna för ingenjörer de närmaste åren.
Oavsett, kommer era av Moores lag definitivt att ta slut. Han bevisade regelbundet sitt fall i årtionden, eftersom datavetenskap i sig var en mycket innovativ riktning för vetenskapen, men nu har tekniken kommit till nästa steg i dess utveckling. Det handlar inte bara om avskaffandet av den formella lagen utan också om att ändra en persons idéer om vilken kapacitet som kan uppnås genom bearbetning och lagring av data.
Vasily Makarov
