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Speichertechnologien der Zukunft von Markus Walter Copyright M.Walter 2007.

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Präsentation zum Thema: "Speichertechnologien der Zukunft von Markus Walter Copyright M.Walter 2007."—  Präsentation transkript:

1 Speichertechnologien der Zukunft von Markus Walter Copyright M.Walter 2007

2 Inhalt: 1. Was ist Speicher ? 2. Vergangenheit - Gegenwart 3. Zukunft a. Tesafilm b. Millipede c. Organische Speicher e. Holographische Speicher 4. Fazit

3 1.Was ist Speicher ? Getreide oder Datenspeicher Wielange bleiben die Daten erhalten ? Art der Speicherung - magnetisch - optisch - elektrisch - chemisch - biologisch - thermo-mechanisch

4 2.Vergangenheit - Abakus v.Chr. in Indo-China erfunden - wurde von den Griechen und Römern bis ins 16.Jahrhundert verwendet

5 2.Vergangenheit Lochstreifen - Mechanischer Speicher - Max Zeichen pro Sekunde - Nur einmal beschreibbar - Sehr robust

6 2. Vergangenheit Kernspeicher bis in die 70er Jahre - nicht Flüchtiger Speicher Robust gegenüber EMP, Hohen Temperaturen und Strahlung

7 2.Gegenwart CD 1981 wurde 1 CD vorgestellt 1988 wurden bereits 100 Millionen Audio CD hergestellt

8 2. Gegenwart DVD Markteinführung Erster DVD Brenner für mehr als 5000 DM 2001 wurden mehr Filme auf DVD als auf Kassette verkauft.

9 2.Gegenwart Festplatten Ferromagnetisches Speichermedium 1956 Erste magnetische Festplatte von IBM (5MB)

10 2. Gegenwart Festplatten

11 2. Gegenwart USB –Stick Daten bleiben bis zu 10 Jahre lesbar Speicherkapazitäten reichen von 16 MB bis 64 GB Viele Einsatzmöglichkeiten: MP3-Player, Diktiergerät, Kamera

12 3. Zukunft Science Fiction im Computer Die GB DVD !! Speichererweiterung aus dem Wasserhahn !! ? ? ? ? ? Die Festplatte lebt !!

13 Der Tesafilmspeicher - Optischer Speicher zufällig am Heidelberger HML-Institut entdeckt Dr. Steffen Noehte

14 Der Tesafilmspeicher Nachteil: Nicht lösch- und überschreibbar Vorteil: Nicht lösch- und überschreibbar !!!! Fälschungs- und Manipulationssicher Verwendung: Holographische Barcodes Micro Barcodes Versiegelungsstreifen

15 Millipede Von IBM entwickelt Vergleichbar mit der klassischen Lochkarte Basiert auf der Rasterkraftmikroskoptechnologie Tausendfüssler

16 Kern ist eine zweidimensionale Anordnung von v-förmigen Silizium-Federzungen (Kantilever) Mit 400 Grad Celsius werden die Informationen geschmolzen Millipede

17 - Kantilever-Array: 4096 (64x64) Kantilever - Jeder Kantilever tastet einen 100x100 Micrometerbereich ab. - Tastspitze ist 1Micrometer lang. Millipede

18 Datenträger besteht aus 2-3 Nanometer dünnen Polymerfilm Bewegt wird nur der Datenträger mithilfe von Spulen. -> Auf 2 Nanometer genau positionierbar. Millipede

19 Fazit: - Speicherdichte von 1TBit pro Quadratzoll erreicht. (25 DVD auf einer Briefmarke) Schreib/Lese Zyklen erfolgreich getestet - Trotz Mechanik: Mbit/Sekunde erreichbar - Erste Anwendung bei SD-Karten mit 100 GB Speicherkapazität Millipede

20 Erste Versuche bei der Firma Opticom in Oslo Organischer Speicher Protein Bakteriorhodopsin Durch Bestrahlung mit Farbigem Licht können 2 stabile Zustände erreicht werden Blaues Licht führt zu einem Reset das Proteins

21 Zwischen 2 Polymerschichten befindet sich die Proteinschicht Die obere Schicht schreibt, die untere liest die Daten aus. Organischer Speicher

22 - Eine ganze Speichermatrix ist 100 Nanometer groß. - Zugriffszeit liegt bei 5 Nanosekunden - Mehrerer Schichten problemlos möglich Organischer Speicher

23 Nachteile: Ansteuerung der einzelnen Schichten mit Vergleichsweise großen Transistoren Pro gespeicherten MB sind 9000 Transitoren nötig Noch hoher Ausschuß in der Herstellung. Nur etwa 20% aller Schichten weisen keine Fehler auf. Organischer Speicher

24 Fazit: - Keine Beweglichen Teile. - Mehr als Schreib/Lese Vorgänge getestet. - Eine geplante Speichermatrix mit 1000 Lagen hätte ein Speichervolumen von GB Organischer Speicher

25 DVD mit Proteinbeschichtung wird zur Zeit an der Harvard Medical School in Boston entwickelt. Organischer Speicher Die GB DVD Funktioniert mit dem Protein Halobacterium salinarum sollen erste DVDs mit 4000 GB Kapazität verfügbar sein. Kapazitäten bis zu GB sollen möglich sein.

26 - Festlegen eines einheitlichen Standards - Beschleunigen der Entwicklung Holographischer Speicher HVD Allianz wurde am 9. Dezember 2004 gegründet Am Beispiel der HVD

27 - Verwendung von 2 Lasern (Rot und Blau/Grün) - Werden als Referenzstrahl und Signalstrahl bezeichnet Holographischer Speicher

28 Interferenz: Amplitudenverstärkung beim zusammentreffen von 2 Wellenbergen An diesen Punkten werden Informationen Gespeichert Zum Auslesen wird nur ein Laser benötigt Holographischer Speicher

29 Die Wellenlänge des verwendeten Lichts bestimmt den Platzbedarf für 1 Bit. Ein Quadratzoll könnte theoretisch 2014 Terabyte (1,61×10 13 Bits) speichern. Ein Kubikzoll desselben Speichers hätte eine Speicherkapazität von Terabyte Holographischer Speicher

30 Nachteil: Bewegliche Teile (ähnlich eines DVD Laufwerks, aber mit 2 Lasern) Haltbarkeit max. 50 Jahre Wiederbeschreiben macht noch große Probleme Holographischer Speicher

31 Geplante Markteinführung vom Maxell 2007 Laufwerk 1. Generation Kapazität 300 GB Transferrate 160 Mb/s Durchschnittliche Zugriffszeit 250 ms 407 nm Laser Medium 1. Generation Kapazität 300 GB Transferrate 160 Mb/s Durchmesser 130 mm, einmalig beschreibbare Disk mehr als 50 Jahre Haltbarkeit Holographischer Speicher

32 - Wikipedia - Rechentechnik.foerderverein-tsd.de - Tec.channel - Tesa scribos GmbH - Maxell - IBM - photoscala.de - Alle Bilder Stammen von oben genannten Internetseiten Quellen

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Gerne stehe ich Ihnen für Fragen zur Verfügung Ende des Vortrags


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