Các nhà khoa học từ Đại học Manchester và Đại học Quốc gia Úc vừa công bố một bước tiến vượt bậc trong công nghệ lưu trữ dữ liệu: một loại nam châm đơn phân tử (single-molecule magnet) hoàn toàn mới, có khả năng lưu trữ dữ liệu với mật độ siêu cao lên tới 3 terabyte mỗi centimet vuông. Công nghệ này có thể mở ra tương lai cho các ổ cứng siêu nhỏ nhưng có sức chứa khổng lồ.
Nam châm đơn phân tử: Bước tiến mới trong lưu trữ dữ liệu
Khác với ổ cứng hiện tại vốn lưu trữ dữ liệu bằng cách từ hóa những vùng vật liệu chứa hàng triệu nguyên tử, nam châm đơn phân tử có thể lưu trữ thông tin chỉ bằng một phân tử duy nhất. Điều này giúp tăng mật độ lưu trữ lên mức chưa từng có.
Tuy nhiên, thách thức lớn nhất của công nghệ này là nhiệt độ hoạt động. Trước đây, các loại nam châm đơn phân tử chỉ hoạt động được ở nhiệt độ cực thấp (khoảng 80 Kelvin, tương đương -193°C), điều gần như không khả thi ngay cả với các trung tâm dữ liệu lớn.
Với công nghệ này thì tương lai gần sẽ có thể lưu trữ lượng dữ liệu lớn trong bộ nhớ chỉ bằng một con tem nhưng vẫn cần phải tìm cách để xử lý vấn đề nhiệt độ
Giải quyết bài toán nhiệt độ: Một bước gần hơn đến thực tiễn
Với đột phá mới, các nhà khoa học đã phát triển một loại phân tử có thể duy trì tính từ ở mức 100 Kelvin (-173°C). Tuy nhiệt độ này vẫn còn rất thấp, nhưng nó đã vượt qua ngưỡng 77 Kelvin của nitơ lỏng (chất làm mát phổ biến và dễ triển khai trong môi trường trung tâm dữ liệu).
Điều này giúp công nghệ nam châm đơn phân tử bước một bước dài từ phòng thí nghiệm đến khả năng ứng dụng thực tế trong các trung tâm dữ liệu, nơi mà hiệu suất lưu trữ và tối ưu hóa không gian là yếu tố then chốt.
Ổ cứng kích thước tem thư lưu trữ gần... nửa triệu video TikTok
Theo giáo sư Nicholas Chilton (đồng tác giả công trình) loại phân tử mới có thể giúp phát triển ổ cứng với mật độ lưu trữ lên đến 3 terabyte/cm². "Đó tương đương với khoảng 40.000 bản album The Dark Side of the Moon hoặc 500.000 video TikTok được nén vào một ổ cứng có kích thước bằng một con tem" - ông chia sẻ thêm.
Cấu trúc phân tử này sử dụng nguyên tố đất hiếm dysprosium nằm giữa hai nguyên tử nitơ theo một đường thẳng gần như hoàn hảo nhờ vào một nhóm alkene hoạt động như một "chốt phân tử", giữ toàn bộ cấu trúc ổn định và bền vững hơn.
Công nghệ này sẽ giúp ích cho nhiều thiết bị và trung tâm dữ liệu lớn trong tương lai
Ổ cứng siêu nhỏ, siêu mạnh trong tương lai gần
Loại phân tử mới sẽ đóng vai trò là nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm tạo ra các nam châm đơn phân tử hoạt động ở nhiệt độ cao hơn. Nếu thành công, đây sẽ là bước ngoặt trong ngành lưu trữ dữ liệu, không chỉ tăng dung lượng mà còn giúp giảm kích thước thiết bị một cách ngoạn mục.
CÙNG CHUYÊN MỤC
