임의 움직임에 의한 친환경 메모리

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-03-03

자기 메모리(magnetic memory)에서 임의의 열 요동(thermal fluctuations)은 데이터를 저장하는데 필요한 에너지를 감소시키는데 활용될 수 있다는 사실이 최근 Physical Review Letters에 보고되었다. 이번 발견은 기존 디바이스보다 낮은 전력에서 동작할 수 있는 컴퓨터 메모리의 개발을 위한 초석이 될 것으로 기대된다. 독일 괴팅겐대 및 MIT 연구진은 이번 연구 결과가 친환경 자기 메모리의 관점에서 잠재성이 있음을 APS Physics에 논평하였다. 열은 디지털 데이터를 저장하는데 있어 일반적으로 문제이다. 마이크로 영역에선 절대 온도 이상에서 그 어떤 것이라도 분자 및 원자가 끊임없이 움직이게 된다. 자기 메모리는 작은 자기 입자의 배향을 조절하고 측정하는 것으로 동작되기 때문에 메모리 각 요소의 온도가 상승함에 따른 움직임은 데이터를 소실할 가능성을 갖게 된다. 열 문제는 또한 보다 밀집되고 빠른 자기 메모리를 구축하려는 연구자들에게 있어 주된 고려사항이다. 하지만, 최근 열이 완전히 나쁜 영향만을 주는 것은 아니란 주장이 제기되었다. 연구진은 임의의 열 움직임이 자기 데이터를 쓰는데 도움이 될 수 있다고 말한다. 일반적으로 너무나 미약하여 데이터를 기록할 수 없을 정도의 전류를 인가하는 것만으로도 정보를 쓰는데 효과적일 수 있다는 것을 그들은 밝혀냈다. 그 이유는 열 이동이 추가적인 에너지를 제공하여 자기 입자를 배향시키는데 도움이 되기 때문이다. 연구진은 메모리를 구성하는 입자가 정렬됨에 따른 자기 요동을 측정함으로써 위의 효과를 확인할 수 있었다. 열 움직임은 임의적인데 이는 자기 입자가 정렬하는데 소요되는 시간을 임의적으로 변화시키게 된다. 수 천억 분의 1초에서 1초까지의 정렬 시간은 임의의 온도 의존적 움직임이 입자를 뒤집는데 있어 도움이 된다는 것이다. 자기 메모리에 대한 열 효과의 실험적 입증은 열에 의한 데이터 기록 방식의 새로운 방향을 제시한다. 이와 같은 발견은 데이터를 저장하는데 필요한 전력을 현격히 감소시킬 수 있어 미래의 컴퓨터를 보다 친환경적으로 만드는데 일조할 수 있을 것이다. [그림] 기존의 자기 메모리에서 데이터가 저장되는 방식 (왼쪽) 과 열의 도움을 받아 데이터를 저장하는 메모리 방식 (오른쪽) [원문] Single-Shot Time-Domain Studies of Spin-Torque-Driven Switching in Magnetic Tunnel Junctions, Y.-T. Cui, G. Finocchio, C. Wang, J. A. Katine, R. A. Buhrman, and D. C. Ralph, Phys. Rev. Lett. 104, 097201 (2010) - Published March 01, 2010. Download PDF (free) fig_11.jpg 출처 : http://www.physorg.com/news186660881.html