Les propriétés magnétiques d’un nouveau matériau nanoporeux pourraient optimiser le rendement électrique du stockage des données. Mis au point par le projet SPIN-PORIC, financé par l’UE, il pourrait offrir une solution.
Le stockage des données sur les disques durs d’ordinateurs se fait sous forme magnétique. Chercheurs et ingénieurs tentent de réduire toujours davantage la taille réelle de ces bits mais aussi d’en réduire la consommation électrique. D’après une étude de l’Université de Standford, parue en 2013, les quelque 500.000 data centers existants dans le monde consommeraient environ 30 milliards de Wh d’électricité par an, soit l’équivalent de la production de 30 centrales nucléaires.
Sur les disques durs actuels, le stockage de données se fait à l’aide d’une petite tête magnétique, qui parcourt le disque dur, un peu à la manière d’une aiguille de lecture sur un disque en vinyle. C’est le principe de l’aimantation (soit par commutation magnétique ou courants électriques à spin polarisé). Mais cela exige des courants électriques relativement élevés qui chauffent les matériaux et entraînent une importante perte d’énergie par dissipation de chaleur (effet Joule). On estime par exemple que 40 % de l’énergie des ordinateurs est perdue par dissipation de chaleur.
D’où les projets de Google notamment d’implanter ses serveurs sous l’eau ou dans les pays nordiques, afin de bénéficier de températures peu élevées.
Le projet SPIN-PORICS, financé par l’UE, a indiqué dans la revue Advanced Functional Materials être parvenu à créer un nouveau matériau prometteur présentant des propriétés similaires à celles d’une éponge. Ce projet SPIN-PORICS (Merging Nanoporous Materials with Energy-Efficient Spintronics) a créé des prototypes de mémoires magnétiques nanoporeuses à partir d’alliages de cuivre et de nickel (CuNi).
L’équipe du projet a signalé avoir pu obtenir une réduction de la coercivité magnétique de 35 %, atteignant ainsi la consommation d’énergie nécessaire pour réorienter les domaines magnétiques et enregistrer ainsi les données. Selon le professeur Jordi Sort, coordinateur du projet, « ce nouveau concept peut contribuer à réduire l’énergie consommée par les ordinateurs, l’informatique et le traitement des données magnétiques en général. La mise en œuvre de ce matériau dans les mémoires d’ordinateurs et d’appareils mobiles peut présenter de nombreux avantages, principalement au niveau de l’économie d’énergie directe réalisée au niveau des ordinateurs et du gain d’autonomie des appareils mobiles. »
Philippe Richard
30 milliards de Wh par an = 30 réacteurs nucléaires de 1 GW pendant 1 heure.
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