بی بی سی – ‘اشتهاى ما براى حافظه‌هاى کامپيوترى سيرى ناپذير است.’ هرچه ظرفيت حافظه‌ها بيشتر مى شود، نيازهاى تازه ما هم افزايش مى يابند و روز به روز فضاى بيشترى براى ذخيره اطلاعات لازم داريم.
شيوه ها و ابزارهاى رايج ذخيره اطلاعات، همگى در حال تغيير هستند تا با نيازهاى ما تطبيق پيدا کنند.
گرچه حافظه هاى کامپيوترى فشرده تر شده‌اند و اطلاعات بيشترى را در خود جاى داده‌اند، اما باز هم طراحان و سازندگان اين قطعات، راضى نيستند و از هم اکنون به فکر توليد نسل بعدى حافظه هاى کامپيوتر و حتى نسل بعد از آن هستند.
براى مثال، نسل تازه ديسکهاى نورى که به تازگى به بازار عرضه شده‌اند، تا 25 گيگا بايت ظرفيت دارند، اما در همين حال، کارشناسان به دنبال يافتن جايگزينى هستند که ظرفيتى بيش از اين داشته باشد.
اين ديسکهاى نورى، از ليزر آبى به جاى قرمز استفاده مى کنند و به همين دليل “بلو – رى” ناميده مى شوند. ليزر آبى دقيقتر از ليزر قرمز است و مى تواند اطلاعات بيشترى را در جاى کمترى ذخيره کند.
دکتر پيتر توروک از ايمپريال کالج لندن مى گويد: “ديسکهاى بلو – رى، نسل بعدى حافظه هاى کامپيوترى، پس از ظهور دى وى دى هستند. اين ديسکها قادر خواهند بود در هر لايه 25 گيگا بايت اطلاعات را ذخيره کنند.”
اما او حتى اين ميزان را کافى نمى داند: “ما مى خواهيم اين ظرفيت را به پنج برابر افزايش دهيم.”
اشتهاى ما براى حافظه هاى کامپيوترى، واقعا سيرى ناپذير است.
کوچک، زيباست
داده ها و اطلاعات کامپيوترى در قالب رشته هايى از صفر و يک ذخيره مى شوند. اين “صفر و يک”ها يا داده هاى ديجيتال به صورت برجستگى‌هايى بر روى سطح ديسک نقش مى بندند که اشعه ليزر را باز مى تابند.
هر نقطه‌اى که برجسته باشد و اشعه را منعکس کند، داراى ارز “يک” و اگر فاقد برجستگى باشد و اشعه را بازنگرداند داراى ارزش “صفر” خواهد بود. به اين ترتيب، هر نقطه از سطح ديسک مى تواند حاوى يک بيت داده باشد.
اما ديسک خوانى که دکتر توروک طراحى کرده است نه تنها بازتاب اشعه ليزر را دريافت مى کند بلکه زاويه تابش اين اشعه را هم اندازه مى‌گيرد. اکنون، به جاى استفاده از يک و صفر، هر برجستگى بر روى سطح ديسک مى تواند اطلاعات بيشترى را ذخيره کند.
به اين ترتيب مى توان از سطح ديسک، استفاده بيشترى برد و فضاى کمترى را براى ذخيره اطلاعات بيشترى صرف کرد.
اين نکته از آنجا اهميت دارد که امروزه در دنياى تکنولوژى، “کوچک” جاى “بزرگ” را مى گيرد و رقابت اصلى در مهندسى بر سر اين است که چگونه همه چيز را در فضاى بسيار تنگى گنجاند.
آدريان مارس، آينده شناس، که در زمينه ترسيم آينده جهان مطالعه مى کند، مى گويد: “هدف غايى بشريت رسيدن به همان سطح تکاملى است که در بدن انسان ديده مى شود؛ جايى که هر مولکول به تنهايى کارکرد محسوسى را انجام مى دهد.”
او به همين دليل، روش تازه شرکت هيولت پاکارد را براى استفاده از مولکولهاى جداگانه و منفرد در ذخيره اطلاعات، “گام بزرگى به پيش” توصيف مى کند.
“هيولت پاکارد در تقاطع ميان دو سيم، توانسته مولکولهايى را جاى دهد که تقريبا جداگانه و منفرد هستند. در اين تقاطع، حدد هزار مولکول جاى گرفته‌اند. اين مولکولها به جريان الکتريکى که از يک سيم به سيم ديگر منتقل مى شود، واکنش نشان مى دهند و مى توانند موقعيت خود را تغيير دهند.”
‘توان خارق العاده’
به کار بردن مولکولهاى منفرد به مثابه بيتهاى داده در مقياس نانو، هنوز در مرحله آزمايشى است.
اما طراحان مطمئن هستند که در آينده نه چندان دور قادر خواهند بود ابزارهاى بسيار کوچک براى ذخيره سازى اطلاعات در مقياس نانو را در دسترس ما قرار دهند.
يکى از چنين شيوه هايى که طراحى و توليد آن به تازگى آغاز شده، پروژه “ميلى پيد” ناميده مى شود.
دکتر ديويد واتسن از آى بى ام مى گويد: “ر تکنولوژى ميلى پيد، سوزنهاى بسيار ريز در هشتاد رديف هشتاد تايى، يک شبکه تشکيل مى دهند تا حفره هاى بسيار ريزى را بر سطحى که از جنس پليمر است ايجاد کنند.”
به گفته دکتر واتسن، اين تکنولوژى قابليت خواندن و نوشتن اطلاعات را داراست؛ صفحه پليمرى، انعطاف پذير است بنابراين مى توانيد حفره‌اى را ايجاد کنيد تا حاوى ارزش “يک” شود يا آنکه آن را دوباره به سرجاى خود برگردانيد تا به ارزش “صفر” بازگردد.
به گفته او، اين تکنولوژى پتانسيل خارق العاده اى براى ذخيره اطلاعات ايجاد مى کند.
اين محقق مى گويد: “يک دستگاه ميلى پيد، به تنهايى مى تواند اطلاعاتى معادل ششصد هزار عکس ديجيتال را در سطحى به اندازه يک تمبر پستى ذخيره کند.”
ابعاد تازه
در بسيارى از شيوه هاى کنونى، اطلاعات به صورت خطى و بر روى يک باريکه طولانى ذخيره مى شود؛ مانند حلقه نوار يا خطوط مارپيچى که روى سى دى وجود دارند.
اين شيوه هاى ذخيره سازى اطلاعات، کاملا يک بعدى هستند.
بعضى از شيوه هاى ديگر، مانند حافظه هاى فلش و ميلى پيد که به زودى عرضه مى شود، داده ها را روى يک سطح دوبعدى ذخيره مى کنند.
پروژه هاى ديگرى که در حال ساخت و طراحى هستند، از اين هم پيشتر مى روند و داده‌ها را به صورت سه بعدى ذخيره مى کنند.
بيست سال پيش هولوگرام ها يا تصاوير سه بعدى محوب شدند و رواج فراوانى يافتند؛ عکس هاى سه بعدى درون تصويرى ذخيره مى شدند که ظاهرى دوبعدى داشت.
اکنون به نظر مى رسد که اطلاعات و داده ها نيز مى توانند به شيوه مشابهى ذخيره شوند.
آدريان مارس مى گويد: “ذخيره سازى سه بعدى اساسا بر مبناى نگارش تصاوير يا هولوگرامها بر مکعبى با ابعاد يک حبه قند است. هدف اين است که بتوانيم اطلاعاتى با حجم دست کم يک ترابايت (هزار گيگا بايت) را بر هر حبه قند ذخيره کرد.”
پيش از آنکه واژه “حبه قند” باعث سردرگمى و اشتباه شود، او توضيح مى دهد: “روشن است که اين قطعات از قند و شکر ساخته نشده اند! تاکنون در آزمايشها از موادى مانند پليمر يا ريستالهاى ويژه اى استفاده شده که به نور حساس هستند.”
امروزه، دست بردن در ساختارهاى کريستالى به طرز حيرت آورى آسان تر شده است.
البته اين تکنولوژى هاى تازه و نوظهور، هنوز با موانعى روبرو هستند و همه آنها به بازار راه نخواهند يافت.
اما يک چيز، قطعى است: ما هميشه به ظرفيت بيشترى براى ذخيره اطلاعات نيازمند خواهيم بود و در آينده ابزارهايى را براى ذخيره سازى به کار مى بريم که امروز در تصورمان هم نمى گنجد.
