Von Hermann Strass, tecChannel.de
Forschungen über physikalische, chemische, biologische und andere (exotische) Speichertechniken gibt es schon lange. Nachdem sich der Entwicklungsfortschritt bei Festplatten in jüngster Zeit etwas verlangsamt hat, werden jetzt wieder intensiver Alternativen für die Zukunft untersucht. Nachfolgend finden Sie den Stand der Technik und die derzeitigen Entwicklungsvorhaben alternativer Techniken beschrieben. Viele Techniken ähneln sich. Sie werden aber derzeit unabhängig voneinander an verschiedenen Orten in verschiedenen Laboren parallel und mit unterschiedlichen Zielvorstellungen entwickelt. Den holographischen Techniken haben wir einen eigenen Artikel gewidmet.
In dem in Kürze erscheinenden zweiten Teil dieser Artikelserie finden Sie alles über die Zukunft von optischen, elektrischen und magnetischen Speichertechniken.
Grundlegendes
Die mehr oder weniger lineare Weiterentwicklung der bisherigen magnetischen Festplattentechnik soll zumindest noch für eine Speicherdichte bis in den Bereich von Terabit pro Quadratzoll reichen. Da diese Speicherdichten für Magnetplatten aus heutiger Sicht nur noch mit sehr großem technischen Aufwand und daher sehr hohen Kosten erreichbar sein dürften, wird eifrig nach Alternativen geforscht. Neuartige magnetische, optische, thermo-mechanische, elektrische, chemische und biologische Verfahren werden intensiv erforscht. Es bleiben aber noch einige Jahre Entwicklungszeit, bis diese alternativen Techniken einspringen müssen. Oft werden mit ähnlichen Grundtechniken ganz unterschiedliche Verfahren erprobt, wobei sich erst später erweisen wird, welche Technik ökonomisch zu verwirklichen ist.
Speichertechniken werden häufig danach beurteilt, ob sie nach dem Abschalten der Stromzufuhr ihren Dateninhalt behalten oder nicht. Der übliche Maßstab für den Datenerhalt sind zehn Jahre ohne erneute Energiezufuhr. Dies ist auch das Maß für das so genannte superparamagnetische Limit bei magnetischen Plattenspeichern. Dies ist keine physikalische Größe, sondern nur ein Maß für die Größe einer magnetischen Domäne (ein Bit), also der Korngröße, die statistisch nach zehn Jahren noch unterscheidbar als NULL oder EINS gelesen werden kann.
Weitere Unterscheidungsmerkmale sind einmal oder beliebig oft beschreibbare Datenträger, mit oder ohne zwischengeschaltete Formatierung/Löschung sowie die Anfälligkeit gegen Licht oder magnetische Felder. Generell versucht man die relativ langsamen Schreib- und Lesezyklen von manchen der neuen Materialien durch Parallelzugriff zu beschleunigen. Ein Beispiel dafür ist der unten beschriebene Tausendfüßler (Millipede). Zum Vergleich sei daran erinnert, dass die relativ hohe Schreib-/Lesegeschwindigkeit bei Festplatten auf einer rein sequenziellen Technik beruht. Die Daten werden immer nur als ein Strom von einzelnen Bits geschrieben und gelesen, das aber bei sehr hoher Bitrate.