Zoek in de site...

‘Doorbraken op komst voor energiezuinige dataopslag’

Datum bericht: 16 november 2021

We zijn verslaafd geraakt aan data. De toenemende vraag naar opslag van die data in de cloud zorgt ervoor dat we steeds meer datacenters nodig hebben, en het opslaan van al die data kost veel energie. Nu is dat vijf tot zeven procent van alle elektrische energie die we wereldwijd opwekken, maar over tien jaar is het al een derde, stelt Aleksei Kimel, hoogleraar Natuurwetenschap (Ultrafast spectroscopy of correlated materials) aan de Radboud Universiteit.

'Alle belangrijke informatie wordt nu opgeslagen op magneten. Dat is de goedkoopste en betrouwbaarste manier – een goede harddisk slaat de data minstens 25 jaar veilig op. Maar om ook in de toekomst aan de toenemende vraag te kunnen voldoen, moet dataopslag energiezuiniger en sneller. In mijn onderzoek werk ik daaraan.'

Een miljoen keer zuiniger

'Een harddisk bestaat uit allemaal kleine magneetjes. Om data te kunnen opslaan, moet je een magneet ompolen. Met de noordpool van de magneet omhoog, slaat hij een 0 op, met de noordpool omlaag, slaat hij een 1 op. Dat ompolen gebeurt met een extern magnetisch veld. Hoe sneller we de magneet laten ompolen, hoe meer energie dat kost en hoe meer warmte er vrijkomt en verloren gaat.

'In 2006 ontdekten we aan de Radboud Universiteit dat we magneten ook kunnen ompolen met korte lichtpulsen. Dit gaat ten minste vijftig keer sneller dan een harde schijf dat nu kan. Mooier nog: het is ook minimaal een miljoen keer zuiniger! Toen we het ontdekten, was dat een enorme verrassing. Ik dacht dat ik veel wist van magnetisme, maar het experiment dat we uitzetten, gaf andere resultaten dan we verwachtten. Om op zo’n manier verrast te worden vond ik waanzinnig.

'Fundamenteel gezien zou het ompolen van magneten – en dus dataopslag –zelfs zónder gebruik van energie moeten kunnen. Als ik dat vertel aan bedrijven, verklaren ze me voor gek. Het is ook lastig voor te stellen. In de fundamentele wetenschap ben je bezig met het opdoen van kennis die kan leiden tot nieuwe technologie over twintig tot vijftig jaar. En dan bedoel ik écht baanbrekend nieuwe technologie waarvan we nu nog niet weten hoe die eruitziet, niet een upgrade naar de volgende iPhone.

'De kennis uit ons onderzoek is nog niet meteen toepasbaar in de praktijk. Maar om straks energiezuinigere en snellere computers en datacenters te kunnen bouwen, moet je nú investeren in fundamenteel onderzoek. Ik vind magnetisme iets magisch. En ik hoop dat ik nog voor mijn pensioen de revolutie in dataopslag en groene IT in het algemeen meemaak.'

Foto: Bruno /Germany via Pixabay