حافظه‌های نوری

به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان؛ محققان دانشگاه‌های آکسفورد (Oxford) و اکزتر (Exeter) در انگلستان و دانشگاه‌های مانستر (Munster) و کیت (KIT) در آلمان اعلام کرده‌اند آن‌ها حافظه‌ای نوری ساخته‌ که می‌تواند اطلاعات را به طور دائم در خود ذخیره کند. این تراشه می‌تواند به رایانه‌های نسل‌های آینده کمک کند تا سرعت بسیار بیشتری نسبت به رایانه‌های امروزی داشته باشند.

برای ذخیره‌ی اطلاعات، حافظه‌هایی مانند CD، DVD و دیسک سخت باید به‌طور همزمان فعال باشند. این حافظه‌ها از پالس‌های الکتریکی برای انتقال اطلاعات خود استفاده می‌کنند؛ اما هرکدام از حافظه‌های رایانه‌ها از سرعت و محدودیت خاص خود برخوردارند. به همین علت داشتن یک پردازنده‌ی سریع و پرقدرت به معنای داشتن قدرت محاسباتی قوی‌تر نیست. این مشکل و محدودیت با نام معماری فون نیومن باتلنیک (Von Neumann Bottleneck) شناخته می‌شود.

استفاده از نور و فوتون‌ها امکان انتقال اطلاعات را با سرعت بیشتری فراهم می‌کند. با گذشت  سال‌ها از شروع تحقیقات در زمینه‌ی ساخت حافظه‌هایی نوری، دانشمندان نتوانستند راهی پیدا کنند تا به کمک این روش، اطلاعات را برای مدت طولانی ذخیره کنند.

هریش هاسکاران (Harish Bhaskaran)، استاد دانشگاه اکسفورد و رهبر گروه تحقیقاتی این حافظه، گفت: «هیچ توجیهی برای استفاده از پردازنده‌ی سریع‌تر در زمانی که دیگر حافظه‌ها آن را محدود می‌کنند وجود ندارد؛ اما ما فکر می‌کنیم با استفاده از نور می‌توانیم سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهیم.»

تیم تحقیقاتی این پروژه موفق شده‌اند اولین حافظه‌ی فوتونی پایدار را ایجاد کنند. برای ساخت این حافظه از ماده‌ای با نام «Ge2Sb2Te5»  یا همان (GST)  استفاده شده است. از این ماده برای ساخت CD و DVD خواندنی/ نوشتنی (rewritable) استفاده می‌شود.

از زمان اختراع رایانه‌ها برای ذخیره‌ی اطلاعات از 0 و 1 و روش‌های شناخته ‌شده‌ی تسهیم استفاده می‌شودد؛ اما در این حافظه‌های جدید از پالس‌های نوری استفاده می‌شود که به طور همزمان عملیات خواندن و نوشتن را انجام می‌دهد. وُلفرام پرنیک (Wolfram Pernice)، استاد دانشگاه، مانستر گفت: «پهنای باند این تراشه تقریباً نامحدود است.»

هاسکاران ادامه داد: «بیت‌های نوری می‌توانند با فرکانس‌ها و پهنای باندی بیشتر از گیگاهرتز فعالیت کنند. این حافظه‌ها نوع جدیدی از تراشه‌های بسیار سریع هستند که نسل‌های آینده‌ی سامانه‌های محاسباتی به آن نیاز دارند.»

در حال حاضر این تیم در حال تحقیق برای پیدا کردن راه‌های بیشتر و بهتری برای استفاده از سیگنال‌های نوری به جای سیگنال الکتریکی است.