الذاكرة متغيرة الطور
Phase-Change Memory
إحدى أبرز المشاكل التي تعاني منها ذواكر الفلاش في كل من الأقراص الهجينة وأقراص الفلاش الكاملة هي أن كتابة البيانات على هذا النوع من وسائط التخزين يمكن أن تتم لحوالي 100 ألف مرة فقط قبل أن تبدأ هذه الذواكر بالتلف والانهيار. وهذا السبب بالتحديد هو الذي يجعل استخدام ذواكر الفلاش مقتصراً بشكل رئيسي على وسائط التخزين المؤقتة والذواكر المستخدمة في الكاميرات الرقمية ووحدات الذاكرة الخارجية التي تستخدم ناقل USB.
الذاكرة المتغيرة الطور (Phase-Change Memory) هي تقنية تطور حالياً بشكل مستقل من قبل كل من Intel؛ Samsung؛ وIBM وتتمتع بمجموعة من الميزات الهامة جداً مقارنة بذواكر فلاش التقليدية:
- الميزة الأولى هي أنها أسرع بـ 500 مرة تقريباً نظراً لاختلاف العملية التي يتم من خلالها التعامل مع البيانات. حيث تعتمد هذه الذواكر على أنصاف نواقل نانومترية (Nanometric Semiconductors) مصنوعة من خلائط الألياف (Alloy-Fibers) تنتقل بسرعة من الحالة البلورية (Crystalline) خلال وضع استهلاك الطاقة المنخفض في طور السكون (Idle) إلى الحالة غير المتبلورة أو المائعة (Amorphous) التي تستهلك قدراً أكبر من الطاقة خلال وضع العمل (Load). هذه العملية تحدث بسرعة البرق مقارنةً مع طرق التخزين الميكانيكية-المغناطيسية المستخدمة في الجيل الحالي من الأقراص الصلبة كما أنها تستهلك كميةً من الطاقة أقل بكثير.
- الميزة الثانية هي أن أنصاف النواقل السابقة الذكر لا تحتاج إلى الشحنة الكهربائية للبقاء في الطور البلوري أو الطور غير المتبلور وبالتالي فإنها ذاكرة دائمة (Non-Volatile) وتستهلك كميات أقل من الطاقة مما تستهلكه وسائط التخزين المغناطيسية أو تلك التي تستخدم ذواكر الفلاش. كما أن النقطة المهمة جداً هي أنه ليس هناك قيود أو حدود نظرية لعدد المرات التي يمكن أن يتم خلالها شحن أنصاف النواقل السابقة الذكر وبالتالي فإن باستطاعة هذا النوع من الذواكر الاحتفاظ بالبيانات لفترات أطول بكثير من ذواكر الفلاش (لأكثر من 50 سنة)!! هذه الميزات المتعلقة بطول فترة حفظ البيانات والاستهلاك المنخفض للطاقة تشكل عنصراً جذاباً جداً يعزز من فرص استخدام هذا النوع من الذواكر في عمليات التخزين؛ لأنها تسمح بحفظ وأرشفة البيانات الهامة كالسجلات المالية للشركات أو الصور الثمينة دون داع للقلق والخوف من تلف وسائل التخزين مع الوقت.
- الميزة الثالثة للذاكرة متغيرة الطور تتعلق بالحجم الفيزيائي للوحدة.. فوسائط التخزين المغناطيسية تستخدم أسطوانات (Platters) ذات أبعاد ثابتة صممت لتتناسب مع أبعاد الحواسب الحالية (عادةً بقياس 2.5 أو 3.5 بوصة). كما أن ذواكر الفلاش تعاني من مشاكل في تسريب الطاقة (Leakage) عند مستوى التصنيع 45nm؛ وهو وإن كان لا يؤدي إلى فقدان المعلومات المخزنة إلا أنه يصبح مشكلة أكبر بكثير لدى الوصول إلى مستويات تصنيع من عيار يقل عن الـ 45nm. وبالتالي ولهذا السبب تحديداً فمن غير المحتمل أن تصبح ذواكر الفلاش أصغر مما هي عليه حالياً.
أما الذواكر متغيرة الطور فإنها لا تعاني من مشاكل تسرب الطاقة السابقة حتى عند القياسات الأصغر من 45nm، مما يعني أن الأقراص التي تستخدم الذواكر متغيرة الطور (Phase-Change Disk) يمكن في المستقبل أن تصبح مدمجة في الهواتف الخليوية مثلاً أو ضمن عمود قيادة السيارة أو حتى ضمن النظارات الشمسية وبسعات تتجاوز الـ 1 تيرابايت!!
الذواكر الهولوغرافية
Holographic Memory
الذاكرة متغيرة الطور هي بالتأكيد تقنية واعدة جداً بالنسبة لمتطلبات التخزين المستقبلية؛ لكن ما هو مجهول حتى الآن هو كم ستكلف مثل هذه التقنية؟. فالشركات المطورة لها لا تزال في مرحلة التطوير المبكر ومازال أمامها وقت طويل نسبياً قبل أن تصبح جاهزة للإنتاج التجاري. أما في المستقبل المنظور فتبرز تقنية التخزين الهولوغرافي (Holographic Storage) كحل ممكن التطبيق خلال السنوات القليلة المقبلة وقابل للاستمرار كحل فعال لمشاكل التخزين على المدى الطويل.
التقنية حالياً هي في مرحلة إثبات الفكرة (Proof Of Concept) حيث قامت شركات مثل Sony وInPhase بعرض وسائط تخزين من النمط القابل للكتابة مرة واحدة (write-once) وهي مفيدة فقط في حالات الأرشفة طويلة الأمد مبدئياً، لكن خلال بضعة سنوات ستظهر ذواكر هولوغرافية للاستخدام في الحواسب الشخصية قابلة للقراءة والكتابة في ذات الوقت..
تعمل تقنية التخزين الهولوغرافي بنفس الطريقة التي تعمل بها تقنية الفيديو الهولوغرافي (عندما تتغير زاوية الرؤية؛ نرى صورة مختلفة). ففي طرق التخزين التقليدية تتم كتابة البيانات بتاً بتاً (bit by bit) إلى وسيلة تخزين مسطحة ذات بعدين فقط؛ كما في الأقراص المغناطيسية أو أقراص الفلاش. أما في تقنية التخزين الهولوغرافي فتتم كتابة ملايين البتات دفعة واحدة في كل مرة إلى وسيلة تخزين هي عبارة عن مادة حساسة للضوء (Light-Sensitive Material) ثلاثية الأبعاد يمكنها أن تحفظ البيانات باستخدام تفاعل كيميائي. أما عملية الكتابة على هذه المادة بحد ذاتها فتتم بطريقة مشابهة للأقراص الضوية العادية من نمط CD أو DVD باستخدام شعاع ليزري!!
حيث يتم تقسيم الشعاع الليزري المستخدم إلى شعاعين واحد لكتابة البيانات والآخر لقراءتها، وعند كل عملية نقل للبيانات يغير الشعاعان موضعهما بشكل طفيف للكتابة إلى مكان جديد من المادة المستخدمة لحفظ البيانات (هنا يكمن السر في إطلاق اسم الهولوغرافية على هذه التقنية).
المشكلة في هذه التقنية هي أنها ورغم كونها تسمح بتخزين كمية غير محدودة من البيانات على وسيط التخزين (لا حدود نظرية لذلك)؛ ورغم أنها تسمح أيضاً بالكتابة لعدد غير محدود من المرات في كل عملية نقل للبيانات (عدد لا نهائي من المرات)؛ إلا أن المادة المستخدمة للتخزين غير قابلة لإعادة الكتابة مرة أخرى.
هذه النقطة هامة جداً لأنها تعني أن التخزين الهولوغرافي مثالي لعمليات الأرشفة طويلة الأمد لبيانات المؤسسات أو لحفظ نسخ عن الأفلام المصورة في أحد الاستديوهات، لكنها ليست تقنية مناسبة للاستخدام اليومي من قبل المستهلك العادي.
تقنية التخزين الهولوغرافي هذه يمكن القول أنها دخلت مرحلة الطفولة حيث بدأت النماذج الاختبارية والتجريبية بالظهور منذ اليوم (وصلت سعات النماذج الأولى منها إلى 300 جيغابايت للقرص الواحد)؛ على أن تصبح متوافرةً للعموم بدءاً من نهاية العام الحالي ومن ثم تتطور بشكل متسارع خلال العامين التاليين من خلال تقديم سعات تخزين أعلى وأداء أسرع من قبل شركات مثل InPhase، حيث سيؤدي الإنتاج المتزايد إلى انخفاض في التكلفة والسعر.
وبقدرتها على الوصول إلى كثافات مرتفعة جداً من فئة 80GB وما فوق ضمن رزمة متناهية الصغر فإن تقنية التخزين الهولوغرافي ستحدث دون شك ثورة حقيقية في عملية تزويد المحتوى (Content Delivery).. ففي المستقبل القريب سنتمكن بفضل هذه التقنية من حفظ حصيلة سنة كاملة من الأفلام أو المسلسلات أو مكتبة موسيقية كاملة على قرص واحد صغير بشكل لا يصدق!! هذه التقنية ستوفر الأدوات اللازمة لإنشاء مكاتب ملتيميديا حقيقية تضم مخزون سنوات وسنوات من الأفلام والموسيقا بحيث يصبح بالإمكان مثلاً تقديم خدمات لتأجير مجموعة أفلام ديزني الكاملة لعرضها على متن طائرات الخطوط الجوية لأي شركة بسهولة ويسر!!
ضوابط المشاركة
المفضلات