تغطية شاملة

تطوير شركة IBM: سوف يساعد دوران الإلكترونات على خلق ذكريات ضخمة

وهذا يمثل زيادة بمقدار 100 ضعف في كمية البيانات المخزنة. ومن الممكن أن تتيح الذاكرة الجديدة لوحدة متنقلة تنظيم جميع الأفلام التي سيتم إنتاجها في العالم خلال عام واحد

شرح نشاط ذاكرة مضمار السباق لشركة IBM
شرح نشاط ذاكرة مضمار السباق لشركة IBM

أعلن علماء شركة IBM الذين يدرسون بنيات جديدة في مجال مكونات الذاكرة في الأجهزة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وخوادم الكمبيوتر عن اختراق علمي وكشفوا عن طريقة تخزين جديدة من المتوقع أن تزيد 100 ضعف كمية البيانات المخزنة في الأجهزة في والتي تم دمجها، مع استخدام كمية أقل بكثير من الطاقة.

قدم علماء شركة IBM لأول مرة طريقة لقياس الحركة ومعالجة المعلومات الرقمية المخزنة على أسلاك رفيعة يبلغ سمكها واحدًا على الألف من سمك شعرة رأس الإنسان.

وكشف العلماء لأول مرة عن وجود "جدران التقسيم" التي تحدد مناطق البيانات في مكونات الذاكرة - وهو اكتشاف يجعل من الممكن ضغط كمية أكبر من البيانات إلى مكونات أصغر من أي وقت مضى. تستفيد طريقة تخزين الذاكرة الجديدة من ظاهرة دوران الإلكترونات، من أجل تدفق البيانات إلى موقعها الدقيق، على "مضمار السباق" المُدار بواسطة أسلاك نانوية. إن التنفيذ الفعلي لهذه التقنية سيجعل من الممكن، على سبيل المثال، تخزين جميع الأفلام التي تم إنتاجها في سنة معينة - على جهاز محمول واحد، والذي سيعمل لأسابيع متتالية بمساعدة بطارية واحدة.

منذ ست سنوات، عمل علماء شركة IBM على تحقيق فكرة نوع جديد من الذاكرة. فبدلاً من مطالبة الكمبيوتر بالبحث عن البيانات التي يحتاجها، كما هو شائع في أنظمة الكمبيوتر المألوفة اليوم، تعرف ذاكرة "مضمار السباق" الخاصة بشركة IBM كيفية نقل البيانات تلقائيًا إلى المكان المخصص لاستخدامها، مع تحريك البتات المغناطيسية للأمام أو للخلف على طول "مضمار السباق" على السلك الكهربائي الصغير

إن الاختراق الذي أعلنه علماء شركة IBM في العدد الجديد من المجلة العلمية Science يتعلق بإمكانية قياس زمن ومسافة عمليات تسارع جدران المجال الداخلية، والتحكم في مستوى تسارع أو تباطؤ هذه الجدران استجابة لمواجهتها مع جسم ما. النبض الحالي، والذي يستخدم لنقل ومعالجة المعلومات. وتتيح هذه التقنية للعلماء ليس فقط فهم آلية الضبط والتحكم في الحركات المغناطيسية داخل جهاز التخزين، ولكن أيضًا دفع عجلة تحويل رؤية تقنية ذاكرة مسار السباق إلى واقع ملموس.

يتم تخزين البيانات الرقمية حاليًا بطريقتين رئيسيتين: يتم تخزين البيانات حاليًا بإحدى طريقتين: ذاكرة فلاش، على شرائح أو بطاقات مدمجة في الهواتف المحمولة ومشغلات الموسيقى والكاميرات الرقمية - أو قرص مغناطيسي مدمج في مختلف الأجهزة. أنواع الحواسيب.

إن معدل التطور السريع في هذين الفرعين التكنولوجيين لا يغير نسبة السعر: فسعر تخزين كل بتة على قرص مغناطيسي هو تقريبا نفس سعر تخزين تلك البتة في الذاكرة المتطايرة. مقابل مزايا سعر القرص الصلب هناك عيوبه: وتيرة أبطأ، وعدد كبير من الأجزاء المتحركة التي تخلق مشاكل في مستوى الموثوقية الميكانيكية التي لا توجد في تكنولوجيا الذاكرة المتطايرة.

الذاكرة المتطايرة، من جانبها، تكون أبطأ بشكل ملحوظ في عملية كتابة البيانات مقارنة بسرعة القراءة الأعلى، وتتميز بعمر افتراضي محدود: عدد دورات الكتابة والقراءة الممكنة على شريحة الذاكرة هذه محدود ومحدود، و يبلغ حاليًا بضعة آلاف فقط: كل كتابة في هذه الذاكرة تُحدث تغييرًا صغيرًا في الطبيعة الكهربائية للمكون - والذي يتراكم تدريجيًا حتى يبلى.

تجمع ذاكرة "مضمار السباق" من شركة IBM بين الخصائص الإيجابية لهذين النوعين من التخزين، من خلال تخزين البيانات كمناطق مغناطيسية - وتسمى أيضًا "المجالات"، على مسار لا يتجاوز عرضه بضعة أعشار النانومتر.

ومن أجل بناء ذاكرة بأسرع ما يمكن وبأكبر قدر ممكن من الكثافة، يجب أن تتحرك "جدران المجمع"، التي تفصل بين أجزاء التخزين، على طول المسار تلقائيا بسرعة مئات الكيلومترات في الساعة، وبأقصى قدر من الدقة. . واستغرب الباحثون الإطار الزمني لمثل هذه الحركة، والذي تم اختصاره إلى بضعة أعشار النانو ثانية، ومسافة الحركة مقاسة بالميكرومتر، لأن التجارب السابقة في المجال لم تشر إلى تسارع أو تباطؤ في حركة جدران المجمع على طول المسار. والآن أصبح من الواضح أن حركة جدران المركب لا تسير بأقصى سرعة فور انتقال التيار، وأن معدل التسارع في الحركة هو بالضبط نفس معدل تباطؤها عند مرور التيار. توقف. ولم يكن هذا الاكتشاف ممكنا حتى الآن، لأنه لم يكن من الواضح ما إذا كانت جدران المركب لها كتلة - وهو ما، كما ذكرنا، يجعل تأثير التسارع مساويا لتأثير التباطؤ. والآن، يعرف الباحثون كيفية وضع جدران المركب بدقة على طول المسار، عن طريق تغيير طول النبضة الكهربائية.

منذ ما يقرب من خمسين عامًا، كان العلماء يدرسون إمكانية تخزين المعلومات داخل المجمعات المغناطيسية، أثناء التخزين المؤقت بين المناطق المغناطيسية المنفصلة التي تتلقى كل منها القليل من المعلومات. حتى الآن، كان التحكم والتلاعب بالجدران المركبة أمرًا مكلفًا ومعقدًا ومهدرًا للكهرباء. قبل عامين، قدم علماء شركة IBM أول دليل على جدوى إمكانية تحقيق مثل هذا التحكم - والذي أظهر أيضًا الإمكانات المستقبلية لذاكرة مسار السباق، وذلك باستخدام ظاهرة دوران الإلكترون.

وقد نشرت تفاصيل أبحاث شركة IBM، كما ذكرنا، في العدد الأخير من مجلة Science العلمية، في مقال بعنوان "ديناميكيات الجدران المغلقة المغناطيسية تحت محتوياتها الداخلية".

قد يمهد تطوير IBM الطريق لتخزين كميات أكبر من البيانات في حجم معين، والاستمتاع بأوقات تشغيل سريعة للغاية، وخفض تكاليف الإنتاج وضمان موثوقية واستقرار غير مسبوقين.

لإعلان IBM

تعليقات 11

  1. إذا كان الأمر يتعلق بخصم أجهزة الكمبيوتر - فالتكلفة النهائية تعتمد على رواتب موظفي IBM والأرباح المرجوة. ليس من الواضح على الإطلاق أن التكنولوجيا الأفضل ستخفض السعر. وفي الوقت نفسه، يتم تطوير التقنيات المنافسة لهم باستمرار.

  2. شارون - لا توجد علاقة بين قانون مور بشكله الحالي عند الانتقال إلى التكنولوجيا الجديدة. يصف قانون مور الحالة التي تتحسن فيها التكنولوجيا الحالية من حيث كثافة المكونات، بمعدل معين.
    قانون مور نفسه له حد تافه وهو الحد الأقصى للكثافة الممكنة عمليا ونظريا - عند الاقتراب من أحجام النانو والجزيئات.
    يوسيهو - حقيقة أن حجم التكنولوجيا المستقبلية، عندما سيتم تنفيذها خلال عشر سنوات (إن وجدت) لاستمرار "الكفاءة" وفقًا لقانون مور، فيما يتعلق بكثافة المكونات اليوم - هي مجرد صدفة وليس لها أي معنى.
    نظرًا لأنها تقنية مختلفة، فهي قفزة كبيرة، بغض النظر عن قانون مور. يمكن أن تستمر هذه القفزة في التطور وفقًا لـ "قانون مور" الجديد، بمعدل نمو مختلف، أو يمكن أن تكون لمرة واحدة، أي أنه بعد إجراء القفزة، لن يكون هناك أي تقدم آخر.

  3. إذن فهو أيضًا أسرع، ويشغل مساحة أقل، وأكثر موثوقية، ويدوم لفترة طويلة؟
    هل تعتبر ذاكرة متطايرة أم أنها مثل HD؟

  4. ليشاهار: أنت مخطئ بشأن النمو السكاني. وينخفض ​​النمو السكاني إلى ما دون معدل الدوران الطبيعي في معظم دول العالم، ومن المتوقع أن يستقر عام 2050 عند معدل طبيعي قدره 1.8، وهو أقل بكثير من معدل 2.1 المطلوب لإبقاء عدد السكان عند حجمه الحالي.
    وعلى أية حال، فإن معدل النمو السكاني لا ينتمي إلى حالة التفرد

  5. يبدو أنهم يغذوننا يدور الإلكترون على حساب المستقبل!
    لكن المستقبل في الأساس هو في تكنولوجيا النانو دون أدنى شك، وستكون هذه أيضًا هي اللغة التي سيتحدث بها جيل المستقبل!

  6. في العالم النظري لا توجد مشكلة في أن تطمح الأشياء إلى اللانهاية. في الواقع، عادة ما يتم الحصول على منحنى النمو السيني (أي أن النمو الأسي يتباطأ ويتوقف عند مرحلة معينة عند الوصول إلى التشبع) أو ينتهي النمو بمرحلة انتقالية (انهيار النظام، على سبيل المثال). وأعتقد أننا في هذا الأمر أيضاً سوف نصل إلى استنفاد المعرفة بسرعة كبيرة، ليس لأنه سيكون من المستحيل زيادة المعدل من حيث المبدأ ولكن لأن معدل التطور التكنولوجي سوف يلحق بمعدل الاكتشافات في العلوم وما عدا ذلك. فجوة صغيرة وواقعية ما سيحدد المعدل هو فقط الاختراقات العلمية وأقدر أن هذا المعدل سيكون منخفضا نسبيا مقارنة بالتطور الذي حدث في القرن الماضي (وآمل أن يتم تدميره). أعتقد أن التقدم المثير سيكون في علم الأحياء وأبحاث الدماغ على وجه الخصوص سواء في مجال المعالجة المتوازية أو في فهم هذا العضو الرائع.

  7. مدهش
    وأتساءل متى يصل قانون مور إلى ما لا نهاية.
    يجب أن نتذكر أن قانون مور ليس وحده وأن نفس قاعدة معدل التطور المتسارع موجودة
    في حين أن الفروع مثل كمية المعلومات على الإنترنت، والكثافة السكانية، وسرعة أخذ عينات التسلسل الجيني (تتناقص بمعدل متسارع)، وما إلى ذلك.
    هل التفرد قريب حقًا؟

  8. ومن المتوقع أن تصبح هذه التكنولوجيا متاحة تجاريا في غضون 10 سنوات. وفقًا لـ "قانون" مور - يجب أن تتضاعف سعة التخزين كل عام ونصف إلى عامين تقريبًا. وفي 10 سنوات سيكون حوالي 6 مرات أي حوالي 2 في 6، أي 64 مرة، حيث 2 في 7 يساوي 128 مرة. وفقًا لشركة IBM، يجب أن يكون مقدار القياس أكبر 100 مرة مما هو عليه اليوم. ومن الصعب أن نعرف كم من الوقت سيستغرق بالفعل لجعل هذه التكنولوجيا تجارية، وحجم القدرة الإضافية التي ستوفرها. ولكن وفقا للأرقام فهو متوافق تماما مع "قانون" مور.

  9. لقد فاتني الاكتشاف نوعا ما، هل يمكن لأحد أن يشرح اعتماد دوران الإلكترون وإذا كان إلكترونا والقدرة على معرفة موقعه الدقيق (؟) ماذا عن قانون عدم اليقين

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.