2017.03.10

IBM, '원자당 1비트 저장'하는 신기술 실험 중··· 손가락만한 스마트폰 나올까?

Stephen Lawson | IDG News Service
빅데이터 열풍을 뒤로 하고 세계에서 가장 작은 데이터 단위를 다루는 업체가 있다. IBM이 원자 하나에 1비트를 담는 기술을 연구하고 있다.

미국 캘리포니아에 위치한 IBM 알마든 연구소에서는 자성을 이용해 단일 원자에 있는 적은 양의 데이터를 읽고 쓰는 실험을 했다. 세계 최초라는 설명이다. 이 기술은 애플 아이튠즈 라이브러리 전체에 3,500만 곡의 노래를 신용카드만한 크기로 저장할 수 있는, 현재 기술보다 수백 배 더 밀도가 높은 스토리지로 활용할 수 있다.

고밀도 저장 기술은 향후 더 작은 스마트폰, PC, 데이터센터로 이어진다.

현재의 하드 디스크 드라이브는 1비트를 저장하는 데 약 10만 개의 원자를 사용한다. 과거에는 데이터를 저장할 때 단일 원자를 사용했다. 데이터를 저장할 때 원자의 위치를 사용하는 실험 장치도 포함된다. 그러나 테이프, 디스크 드라이브, 플래시 등에 널리 채택된 기술인 자기 스토리지는 고체 상태라는 이점을 지니고 있어 원자를 이동할 필요가 없다.


IBM 프로젝트를 주도한 나노 과학자 크리스토퍼 러츠는 하나의 원자가 1비트를 저장하도록 한 후, 두 개의 원자를 서로 가까이에 놓고 얼마나 거리가 가까워져야하고 또 독립적으로 데이터를 읽을 수 있는지 알아냈다. 원자 간 거리는 1나노미터면 가능했으며, 1평방인치당 약 600TB를 저장할 수 있다.

그러나 새끼 손가락만한 크기의 스마트폰이 당장 발매되기는 어렵다. 이번 프로젝트는 연구자가 차후 중요한 발견을 할 수 있는 도구나 지식을 개발하도록 도와주는 순수 연구이기 때문이다.

러츠는 실제로 IBM 팀이 상업용 스토리지나 메모리 디바이스에서 원자 1개 당 1비트를 저장할 것을 기대하지 않는다고 말했다. 실험에서는 대다수 일반 기기에 적당하지 않은, 비실용적 조건이 필요했다. 초저온을 유지하기 위한 액체 헬륨과 저진동, 최고 진공 상태가 갖춰져야 하는 것이다.

러츠는 “특수한 목적의 수퍼 컴퓨터가 아니라 일반 사용자가 매일 지니고 다니는 기기에 활용하려면 필수 조건을 완화해야 한다”고 말했다.

연구팀은 최대한의 밀도를 얻어야 했는데, 지금까지는 신뢰할만한 자기 메모리 비트를 만드는 데 얼마나 많은 원자가 필요한지를 알 수 없었다. 이번 연구 결과로 단 한 개의 원자로도 가능하다는 것이 밝혀졌다.

러츠는 이제 과학자들이 IBM의 연구 결과를 통해 실온에서 안정적인 상태를 유지할 수 있는 적은 수의 원자를 활용하여 실험실 외부에서 작동하는 새로운 고밀도 저장 기기를 개발할 수 있을 것이라고 말했다.

이 연구는 모든 자석이 두 극을 지니며, 양극을 뒤집어 0과 1을 나타낼 수 있다는 사실에 착안했다. 양자 물리학에서 일부 원자는 동시에 양극으로 자화될 수 있다. IBM 연구자들은 이 조건을 의도적으로 피해야 했다.

IBM 연구팀은 강한 자석에서 일반적으로 사용되는 희토류 무기물인 홀뮴(Holmium)의 원자에 전류를 적용하고, 이것을 한 방향으로 자화했다. 그런 다음 다른 전류를 적용해 극을 “뒤집어서” 다른 값을 나타내게 했다. 전류를 가할 때는 스캐닝 터널 현미경에서 금속 바늘을 사용했다.

값을 읽을 때는 단일 철 원자를 사용해 원자를 통과하는 자기 전류를 측정했다. IBM은 이 기술 역시 새로 개발됐다고 밝혔다.

원자당 1비트를 저장하는 기술이 바로 상업적 스토리지에 채택되기는 어렵지만, 이번 실험은 하드웨어의 밀도와 작은 기능을 연구하는 것이 목적이었다. 러츠는 “무어의 법칙을 뒤로 하고 점점 더 거꾸로(작게) 나아가고 있다”고 밝혔다. editor@itworld.co.kr 



2017.03.10

IBM, '원자당 1비트 저장'하는 신기술 실험 중··· 손가락만한 스마트폰 나올까?

Stephen Lawson | IDG News Service
빅데이터 열풍을 뒤로 하고 세계에서 가장 작은 데이터 단위를 다루는 업체가 있다. IBM이 원자 하나에 1비트를 담는 기술을 연구하고 있다.

미국 캘리포니아에 위치한 IBM 알마든 연구소에서는 자성을 이용해 단일 원자에 있는 적은 양의 데이터를 읽고 쓰는 실험을 했다. 세계 최초라는 설명이다. 이 기술은 애플 아이튠즈 라이브러리 전체에 3,500만 곡의 노래를 신용카드만한 크기로 저장할 수 있는, 현재 기술보다 수백 배 더 밀도가 높은 스토리지로 활용할 수 있다.

고밀도 저장 기술은 향후 더 작은 스마트폰, PC, 데이터센터로 이어진다.

현재의 하드 디스크 드라이브는 1비트를 저장하는 데 약 10만 개의 원자를 사용한다. 과거에는 데이터를 저장할 때 단일 원자를 사용했다. 데이터를 저장할 때 원자의 위치를 사용하는 실험 장치도 포함된다. 그러나 테이프, 디스크 드라이브, 플래시 등에 널리 채택된 기술인 자기 스토리지는 고체 상태라는 이점을 지니고 있어 원자를 이동할 필요가 없다.


IBM 프로젝트를 주도한 나노 과학자 크리스토퍼 러츠는 하나의 원자가 1비트를 저장하도록 한 후, 두 개의 원자를 서로 가까이에 놓고 얼마나 거리가 가까워져야하고 또 독립적으로 데이터를 읽을 수 있는지 알아냈다. 원자 간 거리는 1나노미터면 가능했으며, 1평방인치당 약 600TB를 저장할 수 있다.

그러나 새끼 손가락만한 크기의 스마트폰이 당장 발매되기는 어렵다. 이번 프로젝트는 연구자가 차후 중요한 발견을 할 수 있는 도구나 지식을 개발하도록 도와주는 순수 연구이기 때문이다.

러츠는 실제로 IBM 팀이 상업용 스토리지나 메모리 디바이스에서 원자 1개 당 1비트를 저장할 것을 기대하지 않는다고 말했다. 실험에서는 대다수 일반 기기에 적당하지 않은, 비실용적 조건이 필요했다. 초저온을 유지하기 위한 액체 헬륨과 저진동, 최고 진공 상태가 갖춰져야 하는 것이다.

러츠는 “특수한 목적의 수퍼 컴퓨터가 아니라 일반 사용자가 매일 지니고 다니는 기기에 활용하려면 필수 조건을 완화해야 한다”고 말했다.

연구팀은 최대한의 밀도를 얻어야 했는데, 지금까지는 신뢰할만한 자기 메모리 비트를 만드는 데 얼마나 많은 원자가 필요한지를 알 수 없었다. 이번 연구 결과로 단 한 개의 원자로도 가능하다는 것이 밝혀졌다.

러츠는 이제 과학자들이 IBM의 연구 결과를 통해 실온에서 안정적인 상태를 유지할 수 있는 적은 수의 원자를 활용하여 실험실 외부에서 작동하는 새로운 고밀도 저장 기기를 개발할 수 있을 것이라고 말했다.

이 연구는 모든 자석이 두 극을 지니며, 양극을 뒤집어 0과 1을 나타낼 수 있다는 사실에 착안했다. 양자 물리학에서 일부 원자는 동시에 양극으로 자화될 수 있다. IBM 연구자들은 이 조건을 의도적으로 피해야 했다.

IBM 연구팀은 강한 자석에서 일반적으로 사용되는 희토류 무기물인 홀뮴(Holmium)의 원자에 전류를 적용하고, 이것을 한 방향으로 자화했다. 그런 다음 다른 전류를 적용해 극을 “뒤집어서” 다른 값을 나타내게 했다. 전류를 가할 때는 스캐닝 터널 현미경에서 금속 바늘을 사용했다.

값을 읽을 때는 단일 철 원자를 사용해 원자를 통과하는 자기 전류를 측정했다. IBM은 이 기술 역시 새로 개발됐다고 밝혔다.

원자당 1비트를 저장하는 기술이 바로 상업적 스토리지에 채택되기는 어렵지만, 이번 실험은 하드웨어의 밀도와 작은 기능을 연구하는 것이 목적이었다. 러츠는 “무어의 법칙을 뒤로 하고 점점 더 거꾸로(작게) 나아가고 있다”고 밝혔다. editor@itworld.co.kr 

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