[Débat] 12 atomes pour un bit de donnée : la mémoire du futur ?

12 atomes pour un bit de donnée : la mémoire du futur ?

Après 5 ans de recherche sur un nouveau moyen de stocker un bit de donnée, IBM research a annoncé être capable de réduire ce composant à 12 atomes contre environ 1 million aujourd’hui, laissant entrevoir des améliorations considérable pour les capacités de stockage de nos disques durs futurs.

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Petit rappels
Avant de commencer, quelques petits rappels pour apprécier la news en pleine connaissance du sujet. Alors, qu’est-ce que la mémoire, qu’est-ce qu’un bit, un octet, à quoi ça sert, comment ça marche, Eric s’est-il trouvé un job de model chez Ray-Ban ?
Comme vous le savez, nos ordinateurs et autres smartphones, tablettes, réveils matin fonctionne en binaire, c’est à dire avec des suites de 0 et de 1. Le stockage de manière stable et durable d’une information 0 ou 1 est appelé un bit de donnée. Si vous mettez 8 de ces bits les uns à la suite des autres, le « mot binaire » alors formé est appelé un octet, il peut servir a coder par exemple les caractères alpha-numériques en ASCII.
Mis bout à bout, ces octets forment des mots plus longs (donc plus de mots possibles bien sur). Par exemple, la plupart des processeurs de nos ordinateurs utilisent des mots de 32 ou de 64 bits pour définir toutes les instructions possibles à exécuter (opérations mathématiques, stockage mémoire, appels de périphériques…).
Plus d’informations ou de plus gros calculs ou des programmes plus complexes = toujours plus d’information à sotcker. Bref, vous l’aurez compris le stockage est l’un des fondements de l’informatique moderne, et a été en constante évolution aboutissant à la fameuse loi de Moore qui dit que cette capacité de stockage double tous les 18 mois.
Un bit stocké sur 12 atomes
La question est donc, comment stocker un bit sur le moins de place possible ? les disques dur utilisent déjà l’information magnétique des atomes qui les composent (le spin magnétique pour être plus précis) pour stocker des 0 ou des 1. La prouesse ici est d’avoir réussit à n’utiliser que 12 de ces atomes pour coder un bit et surtout le conserver. Pour la fabrication, les atomes, gardés à très basses température ont été mis en place grâce à un microscope à effet tunnel.
Le problème de la conservation dans le temps de l’information a lui été réglé en étudiant les propriétés des champs magnétiques de nombreux supports non conventionnels. En effet, l’organisation des atomes dans les stockages conventionnels, entraine la présence de champs magnétiques qui affectent les bits avoisinants lorsques les informations sont trop près les unes des autres.
« Dans le stockage magnétique conventionnel, les informations sont enregistrées sur des matériaux ferromagnétiques, ce qui a pour conséquence d’engendrer un grand champs magnétique qui peut affecter les bits voisins. Et c’est un gros problème pour la miniaturisation », d’après le Dr Loth, l’initiateur du projet.
L’idée a donc été la suivante : au lieu de mettre tous les atomes d’un bit dans le même spin (état physique) pour indiquer 1 ou 0, les 12 atomes du bits sont séparés en 2 colonnes décalées d’un cran et le sens de leurs spins s’opposent toujours à tous leurs voisins, le 0 ou 1 dépendant donc de l’ordre dans lequel les spins sont. Cette « charge » neutre rend le complexe atomique beaucoup plus stable (les opposés s’attirent souvenez-vous) et est donc moins sujet à des interférences extérieures.
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Pour mieux comprendre je vous invite à voir la vidéo d’IBM sur le sujet.
De belles perspectives qui ne seront pas dans nos ordinateurs tout de suite puisque cette recherche mettra beaucoup de temps pour entrer en production commerciale.
[BBC] [ExtremeTech]