گرچه حافظه های کامپیوتری فشرده تر شده‌اند و اطلاعات بیشتری را در خود جای داده‌اند، اما باز هم طراحان و سازندگان این قطعات، راضی نیستند و از هم اکنون به فکر تولید نسل بعدی حافظه های کامپیوتر و حتی نسل بعد از آن هستند. اشتهای ما برای حافظه‌های کامپیوتری سیری ناپذیر است.هرچه ظرفیت حافظه‌ها بیشتر می شود، نیازهای تازه ما هم افزایش می یابند و روز به روز فضای بیشتری برای ذخیره اطلاعات لازم داریم.
شیوه ها و ابزارهای رایج ذخیره اطلاعات، همگی در حال تغییر هستند تا با نیازهای ما تطبیق پیدا کنند. گرچه حافظه های کامپیوتری فشرده تر شده‌اند و اطلاعات بیشتری را در خود جای داده‌اند، اما باز هم طراحان و سازندگان این قطعات، راضی نیستند و از هم اکنون به فکر تولید نسل بعدی حافظه های کامپیوتر و حتی نسل بعد از آن هستند.
برای مثال، نسل تازه دیسکهای نوری که به تازگی به بازار عرضه شده‌اند، تا 25گیگا بایت ظرفیت دارند، اما در همین حال، کارشناسان به دنبال یافتن جایگزینی هستند که ظرفیتی بیش از این داشته باشد.
این دیسکهای نوری، از لیزر آبی به جای قرمز استفاده می کنند و به همین دلیل "بلو – ری" نامیده می شوند. لیزر آبی دقیقتر از لیزر قرمز است و می تواند اطلاعات بیشتری را در جای کمتری ذخیره کند.
دکتر پیتر توروک از ایمپریال کالج لندن می گوید: "دیسکهای بلو – ری، نسل بعدی حافظه های کامپیوتری، پس از ظهور دی وی دی هستند. این دیسکها قادر خواهند بود در هر لایه 25گیگا بایت اطلاعات را ذخیره کنند."
اما او حتی این میزان را کافی نمی داند: "ما می خواهیم این ظرفیت را به پنج برابر افزایش دهیم."
اشتهای ما برای حافظه های کامپیوتری، واقعا سیری ناپذیر است.

کوچک و زیباست
داده ها و اطلاعات کامپیوتری در قالب رشته هایی از صفر و یک ذخیره می شوند. این "صفر و یک"ها یا داده های دیجیتال به صورت برجستگی‌هایی بر روی سطح دیسک نقش می بندند که اشعه لیزر را باز می تابند.
هر نقطه‌ای که برجسته باشد و اشعه را منعکس کند، دارای ارزش "یک" و اگر فاقد برجستگی باشد و اشعه را بازنگرداند دارای ارزش "صفر" خواهد بود. به این ترتیب، هر نقطه از سطح دیسک می تواند حاوی یک بیت داده باشد.
اما دیسک خوانی که دکتر توروک طراحی کرده است نه تنها بازتاب اشعه لیزر را دریافت می کند بلکه زاویه تابش این اشعه را هم اندازه می‌گیرد. اکنون، به جای استفاده از یک و صفر، هر برجستگی بر روی سطح دیسک می تواند اطلاعات بیشتری را ذخیره کند.
به این ترتیب می توان از سطح دیسک، استفاده بیشتری برد و فضای کمتری را برای ذخیره اطلاعات بیشتری صرف کرد.
این نکته از آنجا اهمیت دارد که امروزه در دنیای تکنولوژی، "کوچک" جای "بزرگ" را می گیرد و رقابت اصلی در مهندسی بر سر این است که چگونه همه چیز را در فضای بسیار تنگی گنجاند.
آدریان مارس، آینده شناس، که در زمینه ترسیم آینده جهان مطالعه می کند، می گوید: "هدف غایی بشریت رسیدن به همان سطح تکاملی است که در بدن انسان دیده می شود؛ جایی که هر مولکول به تنهایی کارکرد محسوسی را انجام می دهد."
او به همین دلیل، روش تازه شرکت هیولت پاکارد را برای استفاده از مولکولهای جداگانه و منفرد در ذخیره اطلاعات، "گام بزرگی به پیش" توصیف می کند.
"هیولت پاکارد در تقاطع میان دو سیم، توانسته مولکولهایی را جای دهد که تقریبا جداگانه و منفرد هستند. در این تقاطع، حدود هزار مولکول جای گرفته‌اند. این مولکولها به جریان الکتریکی که از یک سیم به سیم دیگر منتقل می شود، واکنش نشان می دهند و می توانند موقعیت خود را تغییر دهند."

توان خارق العاده
به کار بردن مولکولهای منفرد به مثابه بیتهای داده در مقیاس نانو، هنوز در مرحله آزمایشی است.
اما طراحان مطمئن هستند که در آینده نه چندان دور قادر خواهند بود ابزارهای بسیار کوچک برای ذخیره سازی اطلاعات در مقیاس نانو را در دسترس ما قرار دهند.
یکی از چنین شیوه هایی که طراحی و تولید آن به تازگی آغاز شده، پروژه "میلی پید" نامیده می شود.
دکتر دیوید واتسن از آی بی ام می گوید: "در تکنولوژی میلی پید، سوزنهای بسیار ریز در هشتاد ردیف هشتاد تایی، یک شبکه تشکیل می دهند تا حفره های بسیار ریزی را بر سطحی که از جنس پلیمر است ایجاد کنند."
به گفته دکتر واتسن، این تکنولوژی قابلیت خواندن و نوشتن اطلاعات را داراست؛ صفحه پلیمری، انعطاف پذیر است بنابراین می توانید حفره‌ای را ایجاد کنید تا حاوی ارزش "یک" شود یا آنکه آن را دوباره به سرجای خود برگردانید تا به ارزش "صفر" بازگردد.
به گفته او، این تکنولوژی پتانسیل خارق العاده ای برای ذخیره اطلاعات ایجاد می کند.
این محقق می گوید: "یک دستگاه میلی پید، به تنهایی می تواند اطلاعاتی معادل ششصد هزار عکس دیجیتال را در سطحی به اندازه یک تمبر پستی ذخیره کند."

ابعاد تازه
در بسیاری از شیوه های کنونی، اطلاعات به صورت خطی و بر روی یک باریکه طولانی ذخیره می شود؛ مانند حلقه نوار یا خطوط مارپیچی که روی سی دی وجود دارند.
این شیوه های ذخیره سازی اطلاعات، کاملا یک بعدی هستند.
بعضی از شیوه های دیگر، مانند حافظه های فلش و میلی پید که به زودی عرضه می شود، داده ها را روی یک سطح دوبعدی ذخیره می کنند.
پروژه های دیگری که در حال ساخت و طراحی هستند، از این هم پیشتر می روند و داده‌ها را به صورت سه بعدی ذخیره می کنند.
بیست سال پیش هولوگرام ها یا تصاویر سه بعدی محبوب شدند و رواج فراوانی یافتند؛ عکس های سه بعدی درون تصویری ذخیره می شدند که ظاهری دوبعدی داشت.
اکنون به نظر می رسد که اطلاعات و داده ها نیز می توانند به شیوه مشابهی ذخیره شوند.
آدریان مارس می گوید: "ذخیره سازی سه بعدی اساسا بر مبنای نگارش تصاویر یا هولوگرامها بر مکعبی با ابعاد یک حبه قند است. هدف این است که بتوانیم اطلاعاتی با حجم دست کم یک ترابایت (هزار گیگا بایت) را بر هر حبه قند ذخیره کرد."
پیش از آنکه واژه "حبه قند" باعث سردرگمی و اشتباه شود، او توضیح می دهد: "روشن است که این قطعات از قند و شکر ساخته نشده اند! تاکنون در آزمایشها از موادی مانند پلیمر یا کریستالهای ویژه ای استفاده شده که به نور حساس هستند."
امروزه، دست بردن در ساختارهای کریستالی به طرز حیرت آوری آسان تر شده است.
البته این تکنولوژی های تازه و نوظهور، هنوز با موانعی روبرو هستند و همه آنها به بازار راه نخواهند یافت.
اما یک چیز، قطعی است: ما همیشه به ظرفیت بیشتری برای ذخیره اطلاعات نیازمند خواهیم بود و در آینده ابزارهایی را برای ذخیره سازی به کار می بریم که امروز در تصورمان هم نمی گنجد.

منبع

لیست کل یادداشت های وبلاگ