Stuart Parkin aikoo satakertaistaa muistien kyvyn tallentaa tietoa

Tampereella vieraillut huippututkija uskoo uuden teknologian olevan käytössä viiden, kymmenen vuoden sisällä. Vesa Vanhalakka Jos olet videoiden, elokuvien ja musiikin suurkuluttaja ja lataaja, kiitä tätä miestä. Stuart Parkinin keksintöjen ansiosta suuret datakeskukset ja pilvipalvelut ovat ylipäätään mahdollisia. Parkin keksi keinot, joiden avulla magneettisten muistien tallennuskyky moninkertaistettiin. Viime vuonna Parkin palkittiin työstään suomalaisella miljoonan euron suuruisella Millennium-teknologiapalkinnolla. Palkinto toi Parkinin takaisin Suomeen torstaina, kun Tampereella palkittiin suomalaiset Millennium-kunnianosoituksen saajat: tamperelainen M-Files Oy ja Aalto-yliopiston tutkija Sebastiaan van Dijken. Hän johtaa magnetismin ja spintroniikan tutkimusryhmää. Istumme aamutuimaan hotelli Tornin konferenssisalissa. Parkin sanoo olevansa "hirvittävän väsynyt". Hän on lentänyt Tampereelle edellisenä yönä Yhdysvalloista, missä hän lopettelee pitkää uraansa IBM:n palveluksessa. Uusi työpaikka on Max-Planck-instituutissa Saksan Hallessa. Siellä Parkin on jo jonkin aikaa tehnyt täyttä päätä kokeita, joilla hän aikoo mullistaa tiedon maailmaa-jälleen kerran. Koska ihminen tuottaa ja kerää dataa käsittämättömiä määriä joka päivä, tarvitaan uusia tapoja tallentaa, järjestää ja käsitellä tietoa. Vastaus löytyy spintroniikasta. Spintroniikka oli keskeisessä roolissa jo Millennium-palkitussa magneettilevymuistissa. Perinteinen tiedon lukutapa perustuu sähkövaraukseen. Spintroniikassa se perustuu elektronien sisäiseen ominaisuuteen nimeltä spin. Spinillä on vain kaksi suuntaa, ylös ja alas. Siksi spin on kätevä käyttää tietokoneen muistissa. Kaksi asentoa ovat kuin ykkösiä ja nollia. Niiden muodostamia lukujonoja tietokoneet ymmärtävät. Spinin ero ykkösiin ja nolliin on, että spinejä mahtuu pieneen tilaan paljon enemmän kuin ykkösiä ja nollia. Spinien ei myöskään tarvitse olla jonossa. Niitä voidaan kasata myös päällekkäin kolmiulotteisiksi rakenteiksi. Nykyisille tietokonesiruille yhä pienikokoisemmat 2D-rakenteet on ahdettu sivusuunnassa yhä ahtaampaan tilaan. Nyt sivusuunnan rajat ovat tulleet vastaan. -Spinin avulla voimme rakentaa myös ylöspäin. Emme ole enää kahden ulottuvuuden vankeja. Voimme tehdä 3D-rakenteita. Voimme rakentaa pilvenpiirtäjiä pienelle alueelle laajalle leviävien omakotitaloalueiden sijasta. Spintroniikan avulla käytössä oleva tila voidaan jakaa paljon pienempiin osiin kuin ennen. -Spintroniikkaan perustuva lukupää erottaa tuhat kertaa pienempiä magneettikenttien alueita kuin ennen oli mahdollista. Kun tällaiseen pieneen tilaan istutetaan vain nanometrin eli millimetrin miljoonasosan paksuinen nanolanka, syntyy kilparadaksi ristitty muistin osa. Kun piialustalle istutetaan miljoonia nanolankoja vieretysten, tiedon tallennuskyky moninkertaistuu. Vaikka nanolanka on häviävän ohut, sekin koostuu eri aineista valmistetuista useista kerroksista. Kukin kerros on vain yhden tai kahden atomikerroksen paksuinen. -Kilparatamuistin nanolangat ovat kuin pilvenpiirtäjän hissikuiluja. Kuilussa hissi kuljettaa tietoa eri kerrosten välillä. Hissi hallinnoi kaikkien kerrosten spineihin tallennettua tietoa samanaikaisesti liikkuessaan edestakaisin nanokuilussa. -Kilparatamuistin avulla otamme 2-uloitteisest tiedonkäsittelystä loikan 3-uloitteiseen tiedonkäsittelyyn. Parkin on kehittänyt kilparatamuisteja jo kymmenen vuotta. Yhdessä kilparadassa nanohissit toimivat jo hyvin. - Osoitimme jo yhdeksän vuotta sitten, että pystymme kuljettamaan hisseissä näitä eri suuntaisiin spineihin nivottuja magneettisia alueita hississä ylösalas. Seuraavaksi yritämme saada miljoonat kilparadat toimimaan yhtä aikaa. Tähän menee viisi, korkeintaan kymmenen vuotta.


← Arkistoon

Tämä juttu on vanhan sivustomme juttu. Se saattaa olla puutteellinen sisällöltään. Pahoittelemme. Tutustu uusimpiin juttuihimme etusivulla

Pääaiheet