نسل تازه حافظه‌های كامپیوتری چگونه خواهند بود؟

[Mahdi_74]

شیوه‌ها و ابزارهای رایج ذخیره اطلاعات، همگی در حال تغییر هستند تا با نیازهای ما تطبیق پیدا كنند. گرچه حافظه های كامپیوتری فشرده تر شده‌اند و اطلاعات بیشتری را در خود جای داده‌اند، اما باز هم طراحان و سازندگان این قطعات، راضی نیستند و از هم اكنون به فكر تولید نسل بعدی حافظه های كامپیوتر و حتی نسل بعد از آن هستند.


«اشتهای ما برای حافظه‌های كامپیوتری سیری ناپذیر است.» هرچه ظرفیت حافظه‌ها بیشتر می‌شود، نیازهای تازه ما هم افزایش می‌یابند و روز به روز فضای بیشتری برای ذخیره اطلاعات لازم داریم.
شیوه‌ها و ابزارهای رایج ذخیره اطلاعات، همگی در حال تغییر هستند تا با نیازهای ما تطبیق پیدا كنند.
گرچه حافظه های كامپیوتری فشرده تر شده‌اند و اطلاعات بیشتری را در خود جای داده‌اند، اما باز هم طراحان و سازندگان این قطعات، راضی نیستند و از هم اكنون به فكر تولید نسل بعدی حافظه های كامپیوتر و حتی نسل بعد از آن هستند.
برای مثال، نسل تازه دیسك‌های نوری كه به تازگی به بازار عرضه شده‌اند، تا ۲۵ گیگا بایت ظرفیت دارند، اما در همین حال، كارشناسان به دنبال یافتن جایگزینی هستند كه ظرفیتی بیش از این داشته باشد.
این دیسكهای نوری، از لیزر آبی به جای قرمز استفاده می‌كنند و به همین دلیل "بلو-ری" نامیده می‌شوند. لیزر آبی دقیقتر از لیزر قرمز است و می تواند اطلاعات بیشتری را در جای كمتری ذخیره كند.
دكتر پیتر توروك از ایمپریال كالج لندن می گوید: "دیسك‌های بلو-ری، نسل بعدی حافظه‌های كامپیوتری، پس از ظهور دی وی دی هستند. این دیسك‌ها قادر خواهند بود در هر لایه ۲۵ گیگا بایت اطلاعات را ذخیره كنند."
اما او حتی این میزان را كافی نمی‌داند: "ما می خواهیم این ظرفیت را به پنج برابر افزایش دهیم."
اشتهای ما برای حافظه‌های كامپیوتری، واقعا سیری‌ناپذیر است.
كوچك، زیباست
داده‌ها و اطلاعات كامپیوتری در قالب رشته‌هایی از صفر و یك ذخیره می‌شوند. این "صفر و یك"ها یا داده‌های دیجیتال به صورت برجستگی‌هایی بر روی سطح دیسك نقش می بندند كه اشعه لیزر را باز می‌تابند.
هر نقطه‌ای كه برجسته باشد و اشعه را منعكس كند، دارای ارزش "یك" و اگر فاقد برجستگی باشد و اشعه را بازنگرداند دارای ارزش "صفر" خواهد بود. به این ترتیب، هر نقطه از سطح دیسك می تواند حاوی یك بیت داده باشد.
اما دیسك خوانی كه دكتر توروك طراحی كرده است نه تنها بازتاب اشعه لیزر را دریافت می‌كند بلكه زاویه تابش این اشعه را هم اندازه می‌گیرد. اكنون، به جای استفاده از یك و صفر، هر برجستگی بر روی سطح دیسك می تواند اطلاعات بیشتری را ذخیره كند.
به این ترتیب می توان از سطح دیسك، استفاده بیشتری برد و فضای كمتری را برای ذخیره اطلاعات بیشتری صرف كرد.
این نكته از آنجا اهمیت دارد كه امروزه در دنیای تكنولوژی، "كوچك" جای "بزرگ" را می گیرد و رقابت اصلی در مهندسی بر سر این است كه چگونه همه چیز را در فضای بسیار تنگی گنجاند.
آدریان مارس، آینده شناس، كه در زمینه ترسیم آینده جهان مطالعه می‌كند، می گوید: "هدف غایی بشریت رسیدن به همان سطح تكاملی است كه در بدن انسان دیده می‌شود؛ جایی كه هر مولكول به تنهایی كاركرد محسوسی را انجام می دهد."
او به همین دلیل، روش تازه شركت هیولت پاكارد را برای استفاده از مولكول‌های جداگانه و منفرد در ذخیره اطلاعات، "گام بزرگی به پیش" توصیف می‌كند.
"هیولت پاكارد در تقاطع میان دو سیم، توانسته مولكولهایی را جای دهد كه تقریبا جداگانه و منفرد هستند. در این تقاطع، حدود هزار مولكول جای گرفته‌اند. این مولكول‌ها به جریان الكتریكی كه از یك سیم به سیم دیگر منتقل می شود، واكنش نشان می‌دهند و می‌توانند موقعیت خود را تغییر دهند."

[Mahdi_74]

توان خارق العاده
به كار بردن مولكول‌های منفرد به مثابه بیتهای داده در مقیاس نانو، هنوز در مرحله آزمایشی است. اما طراحان مطمئن هستند كه در آینده نه چندان دور قادر خواهند بود ابزارهای بسیار كوچك برای ذخیره سازی اطلاعات در مقیاس نانو را در دسترس ما قرار دهند.
یكی از چنین شیوه هایی كه طراحی و تولید آن به تازگی آغاز شده، پروژه "میلی پید" نامیده می‌شود.
دكتر دیوید واتسن از آی بی ام می گوید: "در تكنولوژی میلی پید، سوزن‌های بسیار ریز در هشتاد ردیف هشتاد تایی، یك شبكه تشكیل می‌دهند تا حفره‌های بسیار ریزی را بر سطحی كه از جنس پلیمر است ایجاد كنند."
به گفته دكتر واتسن، این تكنولوژی قابلیت خواندن و نوشتن اطلاعات را داراست؛ صفحه پلیمری، انعطاف‌پذیر است بنابراین می‌توانید حفره‌ای را ایجاد كنید تا حاوی ارزش "یك" شود یا آنكه آن را دوباره به سرجای خود برگردانید تا به ارزش "صفر" بازگردد.
به گفته او، این تكنولوژی پتانسیل خارق‌العاده‌ای برای ذخیره اطلاعات ایجاد می‌كند.
این محقق می گوید: "یك دستگاه میلی پید، به تنهایی می تواند اطلاعاتی معادل ششصد هزار عكس دیجیتال را در سطحی به اندازه یك تمبر پستی ذخیره كند."
●ابعاد تازه
در بسیاری از شیوه‌های كنونی، اطلاعات به صورت خطی و بر روی یك باریكه طولانی ذخیره می‌شود؛ مانند حلقه نوار یا خطوط مارپیچی كه روی سی‌دی وجود دارند.
این شیوه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات، كاملا یك بعدی هستند.
بعضی از شیوه‌های دیگر، مانند حافظه‌های فلش و میلی پید كه به زودی عرضه می‌شود، داده ها را روی یك سطح دوبعدی ذخیره می‌كنند.
پروژه‌های دیگری كه در حال ساخت و طراحی هستند، از این هم پیشتر می روند و داده‌ها را به صورت سه بعدی ذخیره می‌كنند.
بیست سال پیش هولوگرام ها یا تصاویر سه بعدی محبوب شدند و رواج فراوانی یافتند؛ عكس های سه‌بعدی درون تصویری ذخیره می شدند كه ظاهری دوبعدی داشت.
اكنون به نظر می رسد كه اطلاعات و داده ها نیز می توانند به شیوه مشابهی ذخیره شوند.
آدریان مارس می گوید: "ذخیره‌سازی سه بعدی اساسا بر مبنای نگارش تصاویر یا هولوگرام ها بر مكعبی با ابعاد یك حبه قند است. هدف این است كه بتوانیم اطلاعاتی با حجم دست كم یك ترابایت (هزار گیگابایت) را بر هر حبه قند ذخیره كرد."
پیش از آنكه واژه "حبه قند" باعث سردرگمی و اشتباه شود، او توضیح می دهد: "روشن است كه این قطعات از قند و شكر ساخته نشده اند! تاكنون در آزمایشها از موادی مانند پلیمر یا كریستالهای ویژه‌ای استفاده شده كه به نور حساس هستند.
امروزه، دست بردن در ساختارهای كریستالی به طرز حیرت آوری آسان تر شده است.
البته این تكنولوژی های تازه و نوظهور، هنوز با موانعی روبرو هستند و همه آنها به بازار راه نخواهند یافت.
اما یك چیز، قطعی است: ما همیشه به ظرفیت بیشتری برای ذخیره اطلاعات نیازمند خواهیم بود و در آینده ابزارهایی را برای ذخیره سازی به كار می بریم كه امروز در تصورمان هم نمی‌گنجد.