Журнал «Юный техник»: Юный техник, 2001 № 08

Далее появились папирусы древних египтян. Потом хитроумные китайцы придумали, как делать бумагу, а арабы стали выделывать пергамент из козьих шкур.

Наши же изобретательные предки додумались писать на бересте — березовой коре.

Конечно, все эти способы хранения информации уступают разработанным ныне. Сегодня жесткие диски, которыми комплектуются обычные персональные компьютеры, вмещают уже 20–30 Гигабайт информации. А этого, между прочим, достаточно, чтобы вместить все книги, хранящиеся в неплохой библиотеке.

Более того, мощные суперкомпьютеры регистрируют информацию на магнитных носителях со скоростью, которую могла бы обеспечить лишь синхронная работа более чем миллиарда шумерских писарей!

И нашим современникам всего этого мало…

Нынешние устройства магнитной памяти по принципу работы мало чем отличаются от хорошо всем знакомого магнитофона. Электрический ток, протекающий через записывающую головку, создает поле, заставляющее расположенные на магнитной ленте ферромагнитные частицы ориентироваться в соответствии с направлением тока. А эти частицы, в свою очередь, создают поле, которое, в зависимости от поляризации частиц, усиливает или ослабляет ток, протекающий через вторую, считывающую, головку. Усиление тока принято считать за «1», ослабление — за «0».

Современные инженеры намерены усовершенствовать такой носитель путем его миниатюризации. Записывающая и считывающая головки будущего представляют собой своего рода магнитный растровый микроскоп. Тончайшая игла с магнитным покрытием скользит по поверхности носителя. Если игла и находящаяся непосредственно под ней частица имеют противоположные намагниченности, то они притягиваются, если одинаковую — то отталкиваются. Колебания иглы тоже легко можно интерпретировать как «0» и «1».

Уменьшение же «головок» позволяет использовать более мелкие магнитные частицы. Инженеры полагают, что такие домены могут состоять всего лишь из нескольких десятков атомов.

Исследователь Ролланд Визенданбергер из Гамбургского университета считает, что таким образом удастся увеличить объем памяти стандартного носителя примерно в 10 000 раз по сравнению с нынешними. Причем новая технология и созданные на ее базе носители реально начнут использоваться уже через 5–7 лет.

Но и это не конечная цель ученых. В идеале физики хотели бы создать запоминающее устройство, роль носителей в котором будут играть отдельные молекулы и атомы.

Для таких исследований они используют растровый туннельный микроскоп, позволяющий регистрировать направление вектора магнитного момента каждого атома. Когда намагниченная игла микроскопа приближается почти вплотную к поверхности носителя, между ними вследствие так называемого туннельного эффекта возникает электрический ток.

Поддерживая его постоянным, физики добиваются, чтобы игла перемещалась вдоль носителя, то удаляясь от него, то приближаясь, в зависимости от направления магнитного момента тех атомов, над которыми она проходит.

Таким образом, колебания описывают своего рода атомный рельеф, в котором «горы» принимаются за «единицы», а «долины» — за «нули».

Сегодня ученые уже располагают возможностью магнитного считывания атомной структуры. Чего они пока не умеют, так это записывать на нее информацию. Прежде чем им удастся разработать такую технологию и продемонстрировать ее в лабораторных условиях, пройдет не менее 2–3 лет. А потом потребуется еще некоторое время, пока реальная продукция появится на рынке. Но в конечном итоге такая концепция позволит увеличить емкость носителя информации в 100 миллиардов раз по сравнению с нынешними стандартами!

Художник Ю.САРАФАНОВ

Итак, с одной стороны, налицо огромный прогресс в скорости записи и массивах накопленной информации. С другой же — никто не уверен, что эта информация сможет просуществовать столь долго, как наскальные рисунки каменного века или хотя бы таблички шумеров…

Ведь сохранность информации — очень сложная проблема, с которой современные специалисты сталкиваются на каждом шагу. Типичным примером могут послужить трудности, которые приходится преодолевать сотрудникам Государственного федерального архива в Кобленце при разборе гигантского массива данных бывшей ГДР.

Эксперты столкнулись сразу с тремя проблемами. Во-первых, весьма недолговечными оказались сами носители информации — магнитные ленты и дискеты. Во-вторых, архивариусы обнаружили, что программное обеспечение, считавшееся стандартным в ГДР, несовместимо с теми операционными системами, которые применялись в то время на Западе и уж тем более с теми, что повсеместно применяются сегодня. И, в-третьих, столь же несовместимыми оказались аппаратные средства — то есть сами ЭВМ и периферийные устройства.