حافظه های رایانه ای جدید در راهند

محققان دانشگاه پنسیلوانیا نانونیسم هایی ابداع کردند که قادر به ذخیره اطلاعات و داده های رایانه ای به مدت 100 هزار سال بوده و بازیابی اطلاعات در این فناوری

کد خبر: ۱۵۰۱۴۹

هزار بار سریع تر از حافظه های سبک و قابل حمل رایج نظیر حافظه های فلش (Flash) و میکروحافظه هاست . همچنین توان کمتری مصرف کرده و فضای کوچکتری را مورد استفاده قرار می دهند. این حافظه ها از مواد خود تنظیم «فلوراید آنتیموان ژرمانیم» هستند. موادی با قابلیت تبدیل فاز که بین حالت بلوری و غیرشفاف توانایی تعویض جریان را دارند و به منزله کلیدی برای خواندن / نوشتن از حافظه های رایانه ای هستند. ساخت این نانو ابزارها بدون استفاده از روش لیتوگرافی مرسوم انجام شد. در این روش که یک فرآیند تولید بالا به پایین و کند است، مواد شیمیایی قوی به کار گرفته شده و اغلب محصولاتی با محدودیت فضایی به لحاظ حجم، اندازه و کارایی تولید می کند. در عوض محققان روش خود تنظیم را به کار بردند که طی آن مواد شیمیایی در دمای پایینی که توسط نانو کاتالیزورهای فلزی تولید می شود، برای شکل دادن سریع نانونیسم هایی به ضخامت 30 تا 50 نانومتر و اندازه 10 میکرومتر متبلور می شوند و سپس ابزارهای ذخیره سازی اطلاعات را روی لایه های سیلیکونی ایجاد کردند. سازندگان دامنه نوشتاری، تغییر حالت و تعویض بین فاز منظم (متبلور) و نامنظم (غیرمتبلور)، مدت زمان پایداری و بازیابی اطلاعات در این ابزارها را مورد آزمایش قرار دادند.
آزمایش ها نشان داد توان مصرفی برای کد کردن داده ها بسیار پایین و در حدود7/0 میلی ولت در بیت است. همچنین نوشتن، پاک کردن و بازیابی اطلاعات در حدود 50 نانوثانیه یعنی هزار بار سریع تر از حافظه های موجود است. این حافظه ها اطلاعات را به مدت 100 هزار سال نگهداری کرده و از دست نمی دهند که همه اینها نشان دهنده تحقق یافتن حافظه های با ظرفیت در سطح تترابیت است.
این شکل جدید از حافظه ها می تواند انقلابی در زمینه ذخیره سازی و دستیابی به اطلاعات را ایجاد کند.
به طور کلی حافظه های مبدل فاز به صورت قابل ملاحظه ای سرعت خواندن، نوشتن بهتر، پایداری و دوام بهتر و ساختار ساده تری در مقایسه با دیگر فناوری های موجود مانند Flash دارند. چالش موجود در زمینه تولید این حافظه ها کوچک تر کردن اندازه مواد مبدل فاز از طریق روشهای لیتوگرافیک مرسوم بدون آسیب رساندن به خصوصیات سودمند آنهاست. نانونیسم های خود تنظیم مبدل فاز، روشی جدید و سودمند در تهیه حافظه های ایده آل را که کارآمدتر و ماندگارتر از روشهای کنونی است ارائه می دهند. این ابزار در مقیاس اتمیک شاید آخرین حد سیستم های مبدل فاز برای کاربرد حافظه های پایدار باشد. شاید فناوری های موجود مثل کارتهای حافظه و دوربین های دیجیتال با توجه به نیازهای کنونی از سطح قابل قبولی برخوردار باشند، اما کم کم و به تدریج محدودیت های آنها در حال آشکار شدن است. دوربین های دیجیتال نمی توانند عکسهای خیلی سریع بگیرند چون برای ذخیره آخرین عکس گرفته شده روی حافظه زمانی لازم است.
حافظه های سریع مثل SRAMو DRAM که در رایانه ها مورد استفاده هستند نیز این مشکل را دارند که با قطع برق یا اتصال، تمامی داده های خود را از دست می دهند. بنابراین نیاز به حافظه های ایده آل که سریع، قابل ارتقاء، بادوام و غیرفرار باشند ضروری به نظر می رسد. گردآوری این خصوصیات در یک مجموعه بسیار مشکل ولی در حال شکل گیری است.
تصور کنید قادر هستید صدها عکس با وضوح بسیار بالا را در وسیله ای بسیار کوچک و بدون اتلاف وقت انتقال داده و ذخیره کنید یا لپ تاپ شخصی تان را در کمتر از چند ثانیه بدون نیاز به بارگذاری سیستم عامل در حافظه فعال راه اندازی کنید.