تخزين البيانات الهولوغرافية..
ضوء يلوح في الأفق
ليس هنالك تقنية تخزينية في مرحلة التطوير يمكن أن تضاهي سعة وسرعة الهولوغرافية
|
إعداد: عبد العزيز صالح
بعد سنوات من التطور التقني أصبح الباحثون على وشك استعمال «الهولوغرام» لتخزين البيانات في ذاكرات تعتبر أكثر اتساعا وسرعة، تعود فكرة الذاكرة الهولوغرافية إلى العام 1963، عندما قام الباحث بيتر هيردين باقتراح فكرة تخذين المعلومة على ثلاثة أبعَاد.
نظرياً هي فكرة عظيمة، لأن وسائل التخزين الموجودة حاليا تعمل على تخزين البيانات في بُعدين فقط، وإضافة بُعد ثالث في أسلوب تخزين البيانات سوف يجعل أدوات التخزين أكثر فعالية، ولكن بالرغم من المنصرفات الضخمة خلال أربعة عقود، يروق للباحثين الاقتصاديين والأكاديميين وجود جهاز قابل للاستعمال للأغراض الأكاديمية التعليمية، إضافة إلى الأغراض الصناعية ويمكن أن يتوفر هذا الجهاز بشكل تجاري، كان تحقيق هذا الأمر صعب ومحير ولكنه أصبح قريبا للواقع، فأول ذاكرة هولوغرافية سوف تنزل للسوق بشكل تجاري خلال السنة القادمة، وسيلي ذلك سيل من تدفق أنواع كثيرة من أدوات التخزين الهيلوغرافية، وعندما يحدث ذلك قد يكون هنالك قدرة تخذين كومبيوترية قابلة للانتفاخ، مما يجعل القرص الحالي شبيها بموسوعة بريتانيكا.
فكرة التخزين الهولوغرافي للبيانات تعمل بنظام إحصاء الفرق بين شعاعين من ضوء الليزر، فالشعاع الأول هو عبارة عن ضوء يشير إلى شعاع لا يحتوي على معلومة، أما الثاني فهو يحمل بيانات قام بالتقاطها بعد مرورها خلال لوح من سائل بلوري يعمل كجهاز لنقل وتضمين الضوء المكاني، وفي المكان الذي يتقاطع فيه هذا الشعاعان الضوئيان فإنهما يتداخلان مع بعضهما البعض، وهذا التداخل النموذجي يمكن أن يتم التقاطه بواسطة حساس الضوء الموجود في وسط مستودع البيانات في منطقة التراكب، وتكون النتيجة ما يسمى بالهولوغرام، والذي يمكن قراءته عن طريق استعمال ضوء مساو للمرجع الأصلي، وهنا تكون النتيجة صورة مطابقة للبيانات الأصلية.
الجمال الحقيقي للهولوغرام يكمن في الرقم الهائل للملفات التي يمكن تخزينها بأسلوب متراكب بنفس قدر حجم حساس الضوء، وكل المطلوب لحدوث ذلك هو أن الأشعة الضوئية الأصلية لكل هولوغرام يجب أن تصل من زاوية مختلفة بعض الشيء عن الأضواء الأخرى، أو أن تكون لها موجة ذات بُعد مختلف عن أشعة الأضواء الأخرى.
اقترحت الحسابات النظرية إمكانية استعمال التقنيات الهولوغرافية لتخزين نحو1000 جيجابايت من البيانات على قرص في حجم أل CD، وللمقارنة نجد أن قرص DVD سعة تخزينه اقل من 20 جيجابايت، علاوة علي ذلك، نجد أن استخدام التقنية الهولوغرافية تسمح باسترداد البيانات أو المعلومات بسرعة غير متاحة لدى أدوات التخزين الحالية. وقد تبين بالفعل من خلال تجارب أجريت في المعمل أنه يمكن نقل بيانات بنحو بليون بايت في الثانية (60 مرة أسرع من الDVD الحالية) اختصاراً يمكن القول بأنه ليس هنالك تقنية تخزينية في مرحلة التطوير يمكن أن تكون نظيراً أو تضاهي سعة وسرعة التقنية الهولوغرافية ولكن يكون التحدي هو عملية إيجاد مادة التسجيل المناسبة والصحيحة والتي يمكن الحصول عليها بشكل مستقر ورخيص حتى يمكن استخدامها بشكل تجاري.
تجارب الشركات
ذكر «هانز كوفال» الذي يدير بحوث IBM في مسألة تخزين البيانات هولوغرافيا أن شركته قد نجحت في إزالة كثير من المشاكل التقنية الموجودة، وأن الشركة قد قامت بتقييم مواد مختلفة، ويتضمن ذلك المادة البلورية الشكل والتي تدعى نيوبات الليثيوم. ووفقاً لدكتور كوفال فان IBM قد قامت بصناعة منصات تجارب في مركز ألمادين للأبحاث في سان خوسي وكاليفورنيا، تستطيع منصات IBM أن تخزن نحو 390 بايت في المَيْكرون المربع (واحد من مليون من المتر) أقراص ال DVD بالمقارنة تمتلك مقدرة تخزين تبلغ خمسة بايت للميكرون مربع، تمكنت IBM أيضا من إيجاد حل لمشكلة تواجدت لفترة طويلة في المسألة الهولوغرافية وهي ذات صلة بالتسجيل المتوازي، وتعرف بالحديث التداخلي أو الإزعاج، وتؤدي إلى حدوث شكليات باهتة لكل الملفات التي تم تسجيلها عند إعادة فتحها أو قراءتها من الذاكرة، حتى ولو كان قد تم إدخال إحداهما فقط الرموز التلغرافية الذكية وعملية الحساب الفردية يمكن أن تطرد مثل هذه الأشباح، العنصر الفلزي نيوبات الليثيوم وأبناء عمومته ليسوا مفضلين لأي شخص، بالرغم من أن بعض الشركات تفضل بوليميرات حساس الضوء، لأن البوليمرات أكثر حساسية من الليثيوم نيوبات، ولكن إذا كان هذا للتعويض فان البوليمرات تميل لتغير الحجم عند نقل الكيماويات الملازمة لتسجيل البيانات أو المعلومات التي تأخذ مكاناً في داخلها وبين جزيئاتها، وهذا يشوه الهولوغرامات هذه المشكلة لا تقابلك في حالة استخدام الليثيوم نيوبات شركة ابريليس في ماينارد وماساكوستس تعتقد أنها تملك الطريقة لامتلاك الكعكة وأكلها أيضا.
إن بوليميرات شركة ابريليس هي عبارة عن سيليكون معدل وبالرغم من هذا نجد أن هذه الشركة تهدف في خلال العام 2005 إلى إنتاج محرك أقراص بسعة 200 جيجابايت بمعدل تحويل 75 ميغابايت في الثانية.
النظرية الثالثة أُخذت من تكنولوجيات إنفيز في لونقمونت في كولورادو، إنفيز يهدف لاستغلال أساس تكنولوجيا البوليمير والتي تسمي نظام الكيمائيين، وذلك بإحاطة مشكلة التشويش باستعمال مادة تقوم بتفريق العمليات الكيمائية عن بعضها البعض بحيث لا تصبح جميعها حساسة للضوء، ووفقاً لمستر لشيرس بفاف أحد مديري الشركة أن نموذج ال CD الأولي لإنفيز والذي يسمي (تايبستري) أي نسيج مطرز، يمكن أن يحتوي على 100 جيجابايت.
كما اتخذت شركة بولآيت للتكنولوجيات الواقعة في كامبيريدج في بريطانيا الدرب الرابع، فجاءت أقراصها مغطاة بمادة زجاجية، بدلاً عن البلور أو البوليميرات ووفقا لمستر ميشيل ليدزيون، رئيس شركة بولآيت، إن أول إنتاج تستعمل فيه هذه التكنولوجيا سوف يكون قرص بسعة 500 جيجابايت، وسوف يكون في الأسواق خلال السنة القادمة.
قرص مدار
هذه الأرقام حقا مثيرة للدهشة، بالرغم من انه على الأقل يمكن البدء بقرص بولآيت مقارنة بالأقراص الأخرى المنافسة له، نجده فقط مفيداً لان يستعمل لحفظ السجلات ولكنه لا يمكن أن يحل محل الأقراص الصلبة (هارد ديسك) والتي دائما ما تكون فيها الأشياء متغيرة بصورة متواصلة، ولكن في حالة الأشياء القصيرة فليس هنالك مشكلة، لان تخزين الهولوغرافيك وضع بصورة جيدة لحفظ السجلات، بجانب قدرته على ابتلاع كميات هائلة من البيانات. هذه التكنولوجيا يمكن استعمالها لحفظ الروايات وبطرق مفيدة، مع نمو الرغبة التجارية في البحث عن البيانات والتي تتضمن التمحيص في اكبر قدر من المعلومات من اجل العثور على علاقات تجارية مفيدة لذلك نجد أن ذاكرة الهولوغرافيك تعتبر جذابة لهذا الغرض ووفقا لدكتور كوفال الذي ذكر بأنه لهذا السبب جددت IBM رغبتها في مسألة الهولوغرافيك للتخزين.
كل هذا يبشر بالخير ولكن قبل أن يصبح تخزين الهولوغرافيك تجاريا هنالك عمل كثير يجب أن ينفذ مثل الإيفاء بالاحتياجات المحددة لرصف الليزر، المكتشفات ومعدلات الضوء المكاني بنظام التكلفة القليلة ومازال ذلك بمثابة التحدي ولكن على كل حال، المكونات ذات التكلفة القليلة المتوفرة حاليا مثل رقائق الكاميرا غير ذات الصمامات الإلكترونية، وهنالك الصناعة الناضجة للمسماع الالكتروني الذي يحول الأحرف المكتوبة إلي أصوات، والتي قد وفرت الاختراعات المطلوبة لبناء ذاكرات الهولوغرافيك الواسعة النطاق، فوق كل هذا، هنالك دلائل على أن تكنولوجيا التخزين المغنطيسي شارفت نهايتها، لأن كل المساحات الصغيرة التي تخزن البيانات أصبحت اقل ثباتاً وصعبة الإدخال، وعندما يبلغ الأمر هذا الحد سوف يظل كسؤال بدون إجابة، بعض الخبراء يعتقدون أن العوائق التي لا يمكن تخطيها سوف يتم إيفاؤها حقها في العام القادم.
ولكن البعض الآخر من العلماء يقول انه مازال هنالك طريق طويل لذلك، وفي كل الأحوال وبالرغم من أن هنالك شيء مطلوب لسد الفراغ في حالة أن التقدم يجب أن يستمر، فإن الهولوغرافي قد يكون هو الاختيار الصحيح لسد الفراغ.
.....
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
| 