Pesquisadores chineses revelam a tecnologia molecular auto-criptografada que suporta capacidades de 100tb+
Os pesquisadores chineses desenvolveram um sistema de armazenamento molecular de alta densidade que usa moléculas orgânicas para armazenar e criptografar dados, relatórios Blocos e arquivos. As informações são registradas e recuperadas usando um microscópio de força atômica especializada, que manipula estados moleculares para armazenar dados, de acordo com a descrição da natureza. Embora a tecnologia possa potencialmente permitir dispositivos de armazenamento de alta densidade de alta alta densidade que reduzem os requisitos de espaço de armazenamento e o consumo de energia (por exemplo, HDDs com capacidades de 100 TB e mais), a curta vida útil das pontas do microscópio atômico continua sendo um grande obstáculo.
Os HDDs tradicionais armazenam dados sobre materiais magnéticos que alteram suas propriedades usando cabeças de gravação magnética. A tecnologia molecular de HDD funciona armazenando e processando dados usando pequenas moléculas que alteram suas propriedades elétricas quando expostas à tensão. Os pesquisadores usaram 200 moléculas de Ru LPH auto-montadas dispostas em uma fina monocamada (SAM), onde os íons rutênio alternam entre o estado de oxidação e o estado de acumulação de íons, alterando a condutância do material usando uma ponta do microscópio de força atômica condutiva (C-AFM). Uma ponta (C-AFM) com um raio de gravação de 25nm e lê dados aplicando uma pequena tensão para controlar essas alterações moleculares, permitindo 96 estados de condutância diferentes por unidade (armazenamento de 6 bits), que se assemelham um pouco a NAND de célula multinível.
Como esse sistema não precisa de campos magnéticos fortes e não precisa aquecer o meio, ele opera com consumo de energia extremamente baixo (faixa de PW/bits) para leituras e gravações, o que é potencialmente muito eficiente para armazenamento de dados em larga escala, de acordo com os pesquisadores. No entanto, como os cientistas prevêem o uso de suas inovações nos fatores de formulários de disputa por disputas com mídia giratória com base em substratos de vidro, o consumo de energia de unidades reais provavelmente será comparável ao dos HDDs tradicionais, pois os motores ainda consumirão poder.
Os pesquisadores estimam que a camada SAM tem uma espessura estimada de ~ 2,54 nm. Se assumirmos que cada molécula de Ru Lph tem uma largura e comprimento semelhantes da ordem de alguns nanômetros, 200 moléculas dispostas em uma monocamada compacta ocupariam uma área aproximadamente na faixa de dezenas de nanômetros quadrados (ou seja, 10-20Nm em largura e comprimento). A matemática do guardanapo mostra que o armazenamento de 6 bits de dados por 200 moléculas de Ru LPH auto-montadas se traduz em cerca de 9,6gbit/polegada^2 (lembre-se de que a matemática do guardana Esses HDDs com tecnologia HDMR são projetados às vezes na década de 2030 e permitem capacidades de mais de 120 TB por HDD de 3,5 polegadas.
Embora o HDMR tenha suas próprias peculiaridades (por exemplo, meio totalmente padronizado usando uma tecnologia de litografia), essa tecnologia é pelo menos compreendida pelos fabricantes de HDD, o que potencialmente torna a pesquisa molecular de HDD obsoleta, pois no momento em que pode chegar à maturidade e estar pronta para aplicações comerciais, o HDMR será na produção em massa. No entanto, a tecnologia molecular de HDD parece ter um ás na manga.
Os HDDs moleculares podem implementar criptografia interna usando operações Bitwise XOR. Isso significa que o sistema pode codificar com segurança dados no nível molecular, impedindo o acesso não autorizado. Isso foi demonstrado por criptografar imagens murais de Mogao Grotts, onde as informações de cada pixel foram transformadas usando a lógica XOR e posteriormente descriptografadas. Além disso, o HDD molecular pode executar operações lógicas como e, ou e xor diretamente dentro da unidade de armazenamento, reduzindo a necessidade de energia de computação extra.
Apesar de seu potencial, o sistema tem uma falha crítica – a curta vida útil operacional da dica C -AFM. Essas dicas duram entre 50 e 200 horas, quando usadas intermitentemente e apenas de 5 a 50 horas no modo contínuo, de acordo com Blocks & Files. Essa limitação torna impraticável que essa limitação de longo prazo e em larga escala, a menos que dicas mais duráveis possam ser desenvolvidas. Se esse problema for resolvido, o armazenamento molecular poderá corresponder ou até superar a densidade de HDDs de próxima geração e armazenamento de fita de arquivo. No entanto, por enquanto, desafios significativos de engenharia permanecem obstáculos para que se torne uma alternativa viável aos métodos de armazenamento existentes.
