فيزيائيون: تقدم كبير نحو تطوير الذاكرة الشاملة

ظنّ الباحثون أنّ فكرة «الذاكرة الشاملة» خيالية وغير قابل للتحقيق، إلى أن أعلن فيزيائيون في جامعة لانكستر عن تطويرهم لنوع جديد من الذاكرة المحوسبة، قادرة على تحسين أداء الحواسيب والهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية جذريًا.

ويعني مصطلح «الذاكرة الشاملة» نوع من الذاكرة الإلكترونية التي تحفظ البيانات بفعالية دائمة، لكنها تتمتع في الوقت ذاته بالقدرة على تغيير البيانات المحفوظة عليها بسهولة.

لدينا اليوم نوعان من الذاكرة: ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية، والذاكرة الوميضية. الأولى سريعة في عمليات القراءة والكتابة، وتستخدم لتخزين البيانات خلال العمل، لكنها «متطايرة،» أي أنّها تخسر معلوماتها بمجرد قطع التغذية الكهربائية عنها، وتتلاشى معلوماتها سريعًا وتحتاج إلى التحديث باستمرار. أما الذاكرة الوميضية فتبقى محتفظة بالمعلومات لكنها بطيئة الاستجابة ولهذا فهي لا تستخدم في دعم عمل نظم التشغيل وبرمجيات الحواسيب.

نشر فريق علماء لانكستر مقالًا في دورية «ترانسكيشنز أون إلكترون ديفايسيس» عن استخدام خلايا الذاكرة الفردية وضمها في مصفوفات لتشكل ذاكرة وصول عشوائي ديناميكية متطورة، أعلى كفاءة بمئة مرة مقارنة بذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية السائدة حاليًا مع قدرتها على الاحتفاظ بالبيانات حتى في حال انقطاع تغذيتها. ولهذا أطلق عليها الفيزيائيون ذاكرة الوصول العشوائية الفائقة، والتي تمثل الخطوة الأولى في الوصول للذاكرة الشاملة بدمج أفضل ما في خصائص الذاكرة الوميضية وذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية.

وقال البروفيسور مانوس هاين، الباحث الرئيس في المقالة «تمثّل الورقة البحثية تطورًا كبيرًا للاستفادة من ذاكرة الوصول العشوائي الفائقة.»

وحلّ فريق لانكستر معضلة الذاكرة الشاملة باستغلال تأثير كمّي ميكانيكي يسمى «النفق الرنيني،» والذي يسمح بتغيير الحواجز غير النافذة إلى شفافة بتطبيق جهد كهربائي صغير.

ويصف المقال المنشور محاكاة معقدة لهذه العملية، ويطرح طريقة لتحسين القراءة لخلايا الذاكرة على نحو يزيد من حدة التباينات بين الحالات المنطقية بمراحل كبيرة، ما يتيح للخلايا تشكيل مصفوفات كبيرة. ويبين أيضًا أن الانتقال الحاد بين حالات النفوذ لحاجز النفق الرنيني يساعد على تكوين بنية متراصة جدًا وعالية الكثافة.

ويركز العمل الجاري على صناعة رقائق الذاكرة، ويشمل ذلك تصنيع أجهزة جديدة وتطوير حسابات منطقية لقراءة الذاكرة، بالإضافة إلى تطبيقها على الأجهزة السيليكونية على نطاق واسع.

جهود أروع
ننتظر مزيدكم
جزاكم الله خيرا