لتحسين ذاكرة الحاسبات
الكربون قادم والسيليكون يتراجع
|
الفترة التي يستغرقها جهاز الحاسب الآلي في عملية الفتح من أكثر الفترات التي تثير التوتر في نفوس المستخدمين كونها ترتبط بعملية الانتظار الشيء الذي يمله
كل مستخدم تقريبا، وهذا هو السبب الذي يدعو مصنعي أجهزة الحاسبات الآلية إلى بذل كل ما بوسعهم لابتكار ذاكرات تفوق سرعتها المقاييس المعهودة
مثل شرائح (RAM) التي تستخدم في الوقت الحالي للذاكرة التي يتم بلوغها عادة، ولكنها ستعمل أيضا على الاستمرار بالاحتفاظ وتخزين المعلومات حتى
عند انقطاع الإمداد الكهربائي كقارئ الأقراص الصلبة الذي يعد بطيئا جدا خاصة في مسألة التخزين طويل الأجل.
كثير من التقنيات تتنافس فيما بينها كي تكون هي التقنية التي تقدم أسرع ذاكرة مقارنة بقريناتها من التقنيات الأخرى، وأكثرها شهرة نجد شرائح (RAM)
المغناطيسية التي تنتجها شركتا (IBM) وموترولا. والبقية مبنية على أساس مركبات البوليمر الكيميائية البلورية أو مزيج معدني ذي شكل متفرد يتغير عند
تمرير تيار كهربائي عليه. ولكن الآن هناك دخيل جديد يقتحم هذا المجال وهو الكربون.
يأتي الكربون في صور كثيرة وأشهرها الماس والجرافيت وأقلها شهرة هي صورته التي تأتي على شكل أنابيب "نانو" الدقيقة والتي تعرف أيضا باسم أنابيب
"بوكي" وذلك على اسم العالم "ريتشارد بوكمنستر فولر" والذي يشابه الجيودستي المقبب ولها نفس الترتيب الذري لمادة أنابيب "نانو". وتتكون مادة أمن
أشعة اسطوانية لذرات الكربون يبلغ طول قطرها نحو واحد نانو متر (مليار من المتر). وإن أثبتت "نانتروش وهي شركة تتخذ من "وبرن" بولاية
ماساشوست قاعدة لها صحة هذا العمل ستصبح هذه الأنابيب جزءا لا يتجزأ من ذاكرة الحاسب الآلي في المستقبل القريب.
ذاكرة المستقبل
تحتوي شرائح ذاكرة "نانترو" على الملايين من أنابيب "نانو" ويبلغ طول كل واحد منها بضع مئات من النانو متر يتم الحاق طرفها برقيقة سيليكونية
والطرف الآخر برقيقة أخرى أسفل الأولى وتبعد عنها مسافة 100 نانو متر. ولأن هذه الشعيرات الأنبوبية التي تستخدمها "نانترو" تعمل على توصيل
الكهرباء بصورة جيدة نجد أن مجرد تمرير تيار كهربائي على أي نقطة باحدى الرقيقتين يعمل على دفع هذه الشعيرات الأنبوبية نحو الرقيقة الأخرى. وما أن
تصل إليها تبقى بها. هذا لأنها محاطة بقوة "فان دير وال" تلك القوة التي تقيد الجزيئات والتي لا تحتاج إلى قوى خارجية لإعادة تنظيم نفسها. القابلية الزائدة
الحالية ستعمل على اطلاق أنابيب "نانو". وهذا يعني أن مجموعة من بضع عشرات أنابيب "نانو" يسعها أن تعمل كعامل ذاكرة يخزن "بايت" واحد من
الرمز المزدوج الذي تستخدمه الحاسبات الآلية كي تعمل. واذا كان التوصيل بين الرقيقتين مشحونا كهربيا في نقطة ما يكون مقدار الذاكرة "بايت" واحد.
وإن لم يكن كذلك يكون مقدارالذاكرة صفراً.
حرية الانتقال
إن لم تكن أنابيب "نانو" بهذا القدر من الرقة لما كان الأمر بهذا القدرمن الصعوبة. ولأنها كذلك يكون بمقدور تقنية "نانتر" الحصول على كثافة بيانات تعتبر
اكثر بكثير من تلك التي توجد على شرائح (RAM). ولأن المسافة بين الرقيقتين بهذا القدر من الصغر هذه البيانات تستطيع الانتقال من مكان إلى آخر
بهذا القدر من الحرية. وبمقدور ذاكرة "نانترو" الجديدة هذه قراءة أو كتابة "بايت" في أقل من نصف نانو ثانية (ملايين الأجزاء من الثانية) حيث يتطلب
أفضل شرائح (RAM) الحالية في المقابل اكثر من 10 نانو ثانية للقيام بنفس المهمة.
لا تملك "نانترو" الآن سوى نموذج عمل أولي لهذا المشروع إلا أن الشركة تعمل على ان تطرح هذه الذاكرة في الأسواق خلال عام. وتظن أن بمقدورها
بلوغ الانتاج التجاري المثمر خلال وقت وجيز. هذا لأن توليفة التقنية غير المألوفة التي يتم استخدامها لوحظت في تقنية صناعة شبه الموصلات الدقيقة.
الشعاع الالكتروني
وتكمن الصعوبة الأساسية التي واجهت كل من حاول المضي قدما في تطويع أنابيب "نانو" في عملية تنظيم الأنابيب مع بعضها البعض عند تثبيتها على
الرقيقة الأولى. وحتى الآن كانت المحاولات هي تثبيت توجيه الانابيب في الوضع الصحيح. وقد خرج مصممو "نانتيرو" بحلول إن لم تكن أقل منها فهي
مماثلة. فقد استخدموا تقنية طباعة حجرية معينة للتخلص من الأنابيب التي تتجه نحو الاتجاه الخاطئ بازالتها عن طريق الشعاع الإلكتروني حيث يبقي فقط
على تلك الأنابيب التي تتدلى نحو الرقيقة المقابلة.
وتعتبر الشرائح الحالية رائعة إلى حد ما. والسبب في أن يذهل المرء بإنتاج "نانتيرو" الجديد ليس لعدم جدوى الذاكرات الحالية أو عدم الثقة في الشرائح
السيليكونية إنما للنظرة المستقبلية حيث ان تقنية أنابيب "نانوش مازالت في مستهلها. وقد صرح "غريغ اسكمرغل" رئيس شركة "نانتيرو" أنه خلال
السنوات القليلة القادمة سيتمكن مهندسو الشركة من الحصول على كثافة بيانات تبلغ ترليون بايت بالسنتمتر المربع (تفوق شرائح RAM الحالية بأكثر من
1000 مرة) وسيكون بمقدورالحاسبات الآلية قراءة هذه الذاكرة بسرعة تفوق الحالية مائة مرة. وقد تكون أيام الذاكرة السيليكونية الحالية قد بدأت في العد
التنازلي.
.....
الرجوع
.....
|
|
|
|
توجه جميع المراسلات التحريرية والصحفية الى
chief@al-jazirah.com عناية رئيس التحرير
توجه جميع المراسلات الفنية الى
admin@al-jazirah.com عناية مدير وحدة الانترنت
Copyright 2002, Al-Jazirah Corporation, All rights Reserved
| 