Ultrasnelle en energiezuinige dataopslag met licht

Deel dit artikel

,

optosch schakelen (c) TU Eindhoven

Onderzoekers van de Universiteit Eindhoven hebben een techniek ontwikkeld waarmee informatie beter opgeslagen én sneller verstuurd kan worden.

De onderzoekers hebben een methode ontwikkeld die de voordelen van licht en magnetische opslag combineert. Licht is de meest energie-efficiënte manier om informatie te verzenden, maar het is niet eenvoudig om licht op te slaan. Daarom gebruiken datacenters nu nog steeds magnetische harde schijven, maar daarmee kost het versturen van informatie veel energie.

Onderzoekers van het Institute of Photonic Integration aan de TU Eindhoven presenteren in het tijdschrift Nature Communications deze ‘hybride techniek’ die de voordelen van licht en magnetische opslag combineert. Met ultrakorte lichtpulsen is het mogelijk om gegevens zeer snel en zuinig in een magnetisch geheugen te schrijven. Volgens de onderzoekers belooft dit een revolutie in de gegevensopslag in toekomstige fotonische chips.

Bits schakelen
Gegevens worden op een harde schijf opgeslagen in de vorm van 'bits', minuscule magnetische domeinen met een noordpool en een zuidpool. De richting van deze polen ('magnetisatie') bepaalt of de bits een digitale 0 of een 1 bevatten. Het schrijven van de gegevens wordt bereikt door de richting van de magnetisatie van de bijbehorende bits 'om te schakelen'.

Normaliter vindt het schakelen plaats door een extern magnetisch veld aan te leggen, die de richting van de polen ofwel omhoog (1) of omlaag (0) dwingt. Een alternatief is om het schakelen optisch te doen, door gebruik te maken van een zeer korte (femtoseconde, een biljardste van een seconde) laserpuls. Hiermee kan de opslag van gegevens potentieel sneller en efficiënter gebeuren.

Zuinig en snel
“Optisch schakelen voor dataopslag is al ongeveer een decennium bekend”, zegt Mark Lalieu, promovendus bij de faculteit Technische Natuurkunde van de TU/e. Dat vereist met conventionele materialen echter meerdere laserpulsen en dus kost het schrijven teveel tijd en energie. Lalieu was in staat om, onder begeleiding van Reinoud Lavrijsen en hoogleraar Bert Koopmans, het optisch schakelen te realiseren in zogeheten synthetische ferrimagneten – materialen die zeer geschikt zijn voor spintronicatoepassingen.

Dit lukte met een enkele femtoseconde laserpuls, waardoor het schrijven van gegevens energiezuinig én snel gebeurt. Volgens Lalieu is deze manier van schakelen is zo’n 100 tot 1000 keer sneller. En omdat de optische informatie wordt opgeslagen in magnetische bits zonder dat hierbij energieverslindende elektronica nodig is, heeft dit enorme potentie voor toekomstig gebruik in fotonische computerchips.

Bovendien combineerde Lalieu het optisch schakelen met het zogenoemde racetrackgeheugen, een magnetische draad waar de gegevens, in de vorm van magnetische bits, efficiënt doorheen worden getransporteerd met behulp van een elektrische stroom. In dit systeem worden magnetische bits continu met licht opgeslagen en onmiddellijk langs de draad getransporteerd door de elektrische stroom, waardoor ruimte vrijkomt voor lege magnetische bits en dus nieuwe gegevens kunnen worden opgeslagen.

Koopmans: "Dit 'on the fly' kopiëren van informatie tussen licht en magnetische racebanen, zonder tussenliggende elektronische stappen, is als het heen en weer springen tussen twee rijdende hogesnelheidstreinen, in plaats van dat je moet overstappen op een station. Je kunt je voorstellen hoeveel sneller en energiezuiniger dat is.”

Interessegroep-codes

AF Artificiele intelligentie
AN Android
AP Apple
BE Beleggen
CP Commodore
CU CompUsers
DD 3D
DM FotoVideo
DO Domotica-IoT
DR Drones
FO Forth
FS Flightsimulator
GA Games
GE Genealogie
HN Hobbynet
MO Modelbaanautomatisering
MX MSX
OP Opensource
OS eCS
PR Programmeren
RB Robotica
RT Retro
SR SeniorenAcademie
TB Testbank
TS Trainsim
WI Windows

Wat zijn interessegroepen?
Je kunt je als lid aanmelden bij één of meer van de vele Interessegroepen. Elk van deze groepen houdt zich bezig met een specifiek onderwerp, zoals Apple, opensource, 3D of drones.

Er worden regelmatig bijeenkomsten en cursussen georganiseerd en daarnaast wordt er online informatie aangeboden via websites en nieuwsbrieven.

 

Lid worden van Interessegroepen
Als HCC-lid kun je lid worden van zoveel Interessegroepen als je wilt. Bij meer dan één Interessegroep zijn hier wel kosten aan verbonden.

Log in op mijnhcc.nl en klik op de tab 'Mijn groeperingen', hier zie je de verschillende Interessegroepen in een overzicht en kun je voor de gewenste groep(en) aan- of afmelden.

Als HCC-lid krijg je € 2.80 per jaar korting op de contributie van je eerste Interessegroep. Het lidmaatschap van een extra Interessegroep kost per jaar. Voor de Interessegroep Genealogie geldt een afwijkend tarief van € 11.00 per jaar.

Word je gedurende het lidmaatschapsjaar lid van een Interessegroep, dan ontvang je hier geen factuur van. Dit wordt op de eerstvolgende factuur in rekening gebracht.

 

Afmelden van Interessegroepen
Ook afmelden voor een Interessegroep kan via bovenstaande route. Je kunt je altijd afmelden van een Interessegroep. Maar houd er rekening mee dat het lidmaatschap van een Interessegroep gelijk loopt aan dat van je generieke lidmaatschap van HCC en pas wordt opgezegd per de eerstvolgende vernieuwingsdatum van je lidmaatschap.

Regio-codes

019 ALM Almere
001 AMS Amsterdam
014 APD Apeldoorn
999 BTL Buitenland
018 FRY Fryslân
017 GRN Groningen
027 YSS IJssellanden
021 KEN Kennemerland
009 MBR Midden Brabant
012 MZL Midden Zuid Limburg
025 NEN Noordoost-Brabant en Nijmegen
010 NLI Noord Limburg
020 NWE Noordwest
015 TWN Twente
006 UTR Utrecht
029 VLA Vlaanderen
008 WBR West Brabant
028 ZDR Zuid-Drenthe
030 ZHL Zuid-Holland
007 ZLD Zeeland
011 ZOB Zuidoost-Brabant

Wat zijn regio's?

Als HCC-lid word je automatisch ingedeeld in een Regio. Hier worden regelmatig bijeenkomsten georganiseerd over allerlei onderwerpen, regelmatig in samenwerking met de Interessegroepen van HCC.

Let op: vanwege coronamaatregelen kunnen de activiteiten van regio’s afwijken van de beschrijvingen op deze pagina. Kijk op hun eigen website voor de meest actuele informatie.

Wat is mijn regio?
Op je lidmaatschapspas staat een drieletterige code vermeld, deze code correspondeert met de regio waar je bent ingedeeld. De 3 cijferige code per regio wordt binnen HCC gebruikt. Zie onderstaand overzicht:

Meld je aan voor de nieuwsbrief

Abonneer je nu op een of meerdere van onze nieuwsbrieven en blijf op de hoogte van onze activiteiten!

Aanmelden