Kilparata- ja kuplamuistin teknologiat ja vertailu

Abstract

Kun teknologia kehittyy ja tallennettava datan määrä kasvaa vain kiihtyvällä tahdilla, on tallennusteknologian pystyttävä vastamaan muutoksiin. Kilparatamuisti (engl. Racetrack Memory) on eräs lupaava muistiteknologia, jolla voitaisiin saada huomattaviakin parannuksia verrattuna tämän päivän kaupallisiin muisteihin. Lupaavan kilparatamuistista tekee se, että sillä voidaan mahdollisesti saavuttaa tietokoneen keskusmuistin luku- ja kirjoitusnopeudet sekä massamuistin tallennuskapasiteetti. Monta vuosikymmentä sitten markkinoilla nähtiin samankaltainen ja samoja odotuksia antanut kuplamuisti (engl. Bubble Memory). Työn tavoitteena on tehdä kirjallisuuskatsaus kyseisten muistien ominaisuuksiin sekä vertailla niitä ja samalla pohtia voisiko vanhoista kuplamuistitutkimuksista löytyä mahdollisuuksia kilparatamuistille.

Työn alussa tarkastellaan kilparatamuistille kehitettyjä ominaisuuksia. Muistissa data tallennetaan magneettisina alueina nanojohtimille ja johtimilla dataa siirretään edestakaisin luku- ja kirjoitusoperaatioiden mukaan. Kilparatamuistille on tullut useita ratkaisuja sen eri ominaisuuksille sen jälkeen, kun Stuart Parkin esitteli teknologian 20 vuotta sitten. Huonoimmat ratkaisut on karsittu ja parhaimpien kehittämistä on jatkettu, mutta markkinoille asti kilparatamuisti ei ole vielä päässyt. Seuraavaksi työssä käsitellään 1970-luvulla Andrew Bobeckin esittelemää kuplamuistia. Kuplamuisti myös hyödynsi tallennuksessa magneettisia alueita ja dataa siirrettiin sarjoina luku- ja kirjoituselementeille. Myös kuplamuistin ominaisuuksille tuli erilaisia ratkaisuja. Melko nopeasti kuplamuistille saatiin kaupallisia tuotteita useammalta teknologiayritykseltä, mutta liian suurten kustannusten ja kilpailevien teknologioiden takia se hävisi lähes täysin 1980-luvulla.

Muistien ominaisuuksia vertailtaessa voidaan huomata, että niissä on paljon samaa, vaikka välissä onkin useampi vuosikymmen aikaa. Eroja myös löytyy, kuten esimerkiksi tallennukseen käytettävien magneettisten alueiden koko on saatu kutistettua sadasosaan. Kuitenkaan kilparatamuistin tutkimuksissa ei ole juurikaan otettu huomioon kuplamuistin vanhoja tutkimuksia. Jatkotutkimuksissa voisikin olla aiheellista tutkia tarkemmin, että löytyisikö kilparatamuistin kaupallistumista hidastaville haasteille ratkaisuja kuplamuistin tutkimuksista.