Home گزارشها و تحليل ها كتابخانه‌اي روي ريزتراشه
كتابخانه‌اي روي ريزتراشه PDF چاپ نامه الکترونیک
نوشته شده توسط modir   
شنبه ۰۸ خرداد ۱۳۸۹ ساعت ۱۴:۲۲
دگرگوني بزرگ در صنعت ذخيره‌سازي اطلاعات
كتابخانه‌اي روي ريزتراشه
شايد زماني كه فناوري نانو براي نخستين بار در دنيا مطرح مي‌شد، كمتر كسي فكر مي‌كرد اينقدر سريع قابليت‌هاي خيره كننده‌اي براي آن ارائه شود. از استفاده در بدنه سيستم‌هاي حمل و نقل فضايي گرفته تا ساخت و ساز مدرن ساختماني و اكنون دنياي كتاب و كتابخواني. البته اينجا ديگر خبري از كتاب به معناي واقعي آن نيست بلكه مجموعه بسيار گسترده‌اي از اطلاعات در قالب يك كتابخانه نانويي در يك ريزتراشه جاسازي شده است.

 

ذخيره‌‌سازي انبوهي از داده‌ها در فضايي بسيار كوچك تنها با به كارگيري دستاوردهاي نوين عرصه نانو محقق مي‌شود. در يك دهه گذشته تلاش‌هاي گسترده‌اي براي خارج شدن ايده‌هاي متنوع در اين زمينه از پوسته طرح‌هاي فانتزي و رساندن آنها به مرحله پروژه‌هاي عملياتي صورت گرفته و اكنون يكي از جالب توجه‌ترين آنها به يك سوژه خبرساز در دنياي نانو تبديل شده است.

ابتكار عملي كه از آن صحبت مي‌شود از سوي محققي از دانشگاه كاروليناي شمالي صورت گرفته است كه عقيده دارد در آينده
و با تكيه بر دستاوردهايي نظير آن مي‌توان تحولي بزرگ را در دنياي تراشه و رايانه متصور شد. تراشه رايانه‌اي كه اين محقق ارائه كرده است قابليت ذخيره‌سازي حجم بي‌سابقه‌اي از اطلاعات را دارد. وي براي توصيف هرچه بهتر اين قابليت مي‌گويد: اين ظرفيت آنچنان خيره كننده است كه مي‌توان براحتي اطلاعات موجود در كتاب‌هاي يك كتابخانه بزرگ را روي آن ذخيره‌سازي كرد. فناوري‌اي كه در پس ارائه اين ريزتراشه جديد ديده مي‌شود، ريشه در دگرگوني بزرگي در استفاده از نانو نقطه‌ها يا مگنت‌هاي نانويي دارد و نشان مي‌دهد پيشرفت‌هاي جديدي در فناوري حافظه‌هاي رايانه‌اي صورت گرفته است.

دكتر جي نارايان، محققي است كه اين فناوري نوين را ابداع كرده است. وي مي‌گويد: من و تيم تحقيقاتي كه با آن كار مي‌كنم، موفق به ساخت نانو نقاط مغناطيسي شده‌ايم كه مي‌توان روي هر يك از نقاط تا يك بيت اطلاعات ذخيره‌سازي كرد. اين قابليت مهم به ما امكان مي‌هد تا يك ميليارد صفحه اطلاعات را روي تراشه‌اي ذخيره‌سازي كنيم كه تنها

اين فناوري نوين از جنبه‌هاي گوناگون با نوآوري همراه بوده است. شايد بتوان اوج آنها را در اين نكته دانست كه نانو نقاط مورد بحث از تك كريستال‌هاي بدون نقصي ساخته شده‌اند كه مي‌توان با استفاده از آنها حسگرهاي مغناطيسي ساخت كه مستقيما با يك تراشه سيليكن الكترونيكي تلفيق مي‌شوند. اين نانونقاط كه مي‌توان آنها را به طور يكپارچه و به قطري حدود
6 نانومتر ساخت همگي دقيقا در يك جهت چيده شده‌اند. اين وضعيت به برنامه‌ريزان امكان بالقوه‌اي مي‌دهد تا بدون هيچ مشكلي داده‌هاي مختلف را روي تراشه خوانده يا بنويسند.

در ضمن امكان منحصربه‌فردي وجود دارد تا اين تراشه‌ها را با هزينه نه چندان زيادي تهيه كرد. با اين حال محققان در نظر دارند
پا را فراتر گذاشته و با استفاده از فناوري ليزر آن را به يك فناوري فوق‌كاربردي تبديل كنند. طراحي و ساخت اين تراشه‌ها در مرحله بعدي به اين گونه خواهد بود كه بسته مغناطيسي ارائه شود كه كاربران قادر باشند از مزاياي مختلف آن استفاده كنند. از جمله اين مزايا مي‌توان به فناوري ليزر اشاره كرد كه با بهره گيري از آن مي‌توان براحتي با نقاط نانويي ارتباط برقرار كرد.

ارائه اين فناوري نوين با استقبال قابل توجه محققان همراه شده است. بنياد ملي علوم آمريكا نيز با اعلام حمايت‌هاي مالي لازم از آن نشان داده است كه مي‌توان روي آن به عنوان يكي از فناوري‌هاي كاربردي در آينده‌اي نه چندان دور حساب كرد.

با توجه به اين كه با استفاده از اين تراشه‌ها مي‌توان حجم خيره كننده‌اي از اطلاعات را روي يك قطعه بسيار كوچك ذخيره‌ كرد، محققان از آن به عنوان يك دگرگوني بزرگ در صنعت ذخيره‌سازي داده‌ها ياد مي‌كنند. در حقيقت دگرگوني اصلي كه اين فناوري نوين همراه داشته است به نقاط نانويي باز مي‌گردد. در اين پروژه محققان امكان دارند تا ميليون‌ها نقطه تك كريستالي و بدون نقص را روي يك ريز تراشه قرار داده و بر اساس مدلي كه در ذهن دارند آنها را آرايش كنند. نتيجه كار اين است كه هر كسي دستگاه‌هاي لازم براي برقراري ارتباط با ريزتراشه را داشته باشد، مي‌تواند نقاط حاوي انبوه اطلاعات را خوانده و از آنها استفاده كند.

در حال حاضر تمركز اصلي محققان دانشگاه كاروليناي شمالي بر اين است تا با استفاده از فناوري ليزر استفاده از اين ريزتراشه‌ها و نقاط نانويي آنها را براي هر كاربري ساده كنند.

در صورتي كه چنين ايده‌اي محقق شود به جرأت مي‌توان گفت صنايعي نظير تراشه‌سازي مخصوص سيستم‌هاي رايانه‌اي متحول مي‌شود. اين دسته از صنايع در آينده‌اي نه چندان دور انبوهي از اطلاعات كه شايد گردآوري آنها در قالب كاغذ و كتاب به فضاي بسيار وسيعي نياز داشته باشد را تنها در يك ريزتراشه ارائه مي‌كنند.

 

با توجه به اين كه با استفاده از ريز تراشه‌ها مي‌توان حجم خيره كننده‌اي از اطلاعات را روي يك قطعه بسيار كوچك ذخيره‌ كرد، محققان از اين دستاورد به عنوان يك دگرگوني بزرگ در صنعت ذخيره‌سازي داده‌ها ياد مي‌كنند

هم اكنون رقابتي كه ميان غول‌هاي كوچك و بزرگ صنعت سيستم‌هاي رايانه‌اي جهان به راه افتاده است آنچنان تنگاتنگ شده كه صرفا ايده‌هايي از اين دست مي‌تواند برگ برنده هر يك از آنها تلقي شود. گرچه اين فناوري هم اكنون در مراحل ابتدايي خود قرار دارد با اين حال برخي شركت‌هاي شناخته شده جهان در زمينه رايانه و سيستم‌هاي رايانه‌اي تمايل خود را براي توسعه و استفاده از مزاياي اين فناوري نوين نشان داده‌اند.

استفاده از تراشه سيليكني مرحله تكميلي اين فناوري نوين به شمار مي‌آيد با اين حال در سال‌هاي اخير بحث استفاده از ماده ديگري به جاي سيليكن مطرح شده است. سيليكن ماده‌اي ارزشمند در بسياري از صنايع از جمله صنايع رايانه‌اي است. با اين حال استفاده از آن هزينه بر است و مديران ارشد شركت‌هاي شناخته شده در دنياي سيستم‌هاي رايانه‌اي تلاش مي‌كنند ريزتراشه‌هاي جديدي كه وارد بازارهاي جهاني مي‌كنند با هزينه‌اي به مراتب كمتر از گذشته ارائه شوند. اين استراتژي درخصوص اين فناوري نوين نيز مد نظر قرار دارد به طوري كه دكتر جي نارايان مي‌گويد: دير يا زود بايد با سيليكن خداحافظي كرد. اين ماده گرچه براي توسعه علوم نوين بشري بسيار سودمند بوده، اما بايد هزينه‌ها را كاهش داد.

دكتر نارايان اميد زيادي به آينده اين فناوري نوين دارد. وي مي‌افزايد: استفاده از فناوري‌هايي از اين دست در آينده اجتناب ناپذير خواهد بود. سيستم‌هاي رايانه‌اي روز به روز متنوع تر از گذشته شده و در اين رهگذر نياز به تراشه‌هاي كوچك‌تر آن هم با قابليت‌هاي بيشتر بيش از گذشته احساس مي‌شود.

فاطمه پورمزرعه

منبع: Popular Science

5/6 سانتي‌متر مربع مساحت دارد. بدون شك اين يك دستاورد بزرگ به شمار مي‌آيد و مي‌توان كاربردهاي متعددي را براي آن متصور شد.