جعل رقائق الذاكرة السريعة موثوقة

طور باحثو IBM خدعة برمجة تجعل من الممكن تخزين كميات كبيرة من البيانات بشكل أكثر موثوقية باستخدام تقنية جديدة واعدة تسمى ذاكرة تغيير الطور. تأمل الشركة في بدء دمج تقنية التخزين هذه في المنتجات التجارية ، مثل الخوادم التي تعالج البيانات للسحابة ، في غضون خمس سنوات تقريبًا.

الذاكرة طويلة المدى: يمكن لكل خلية في شريحة ذاكرة تغيير الطور المكونة من 200000 خلية تخزين أجزاء متعددة من البيانات بشكل موثوق على مدى عدة أشهر.

مثل ذاكرة الفلاش ، التي توجد بشكل شائع في الهواتف المحمولة ، فإن ذاكرة تغيير الطور غير متطايرة. هذا يعني أنه لا يتطلب أي طاقة لتخزين البيانات. ويمكن الوصول إليه بسرعة من أجل عمليات تمهيد سريعة في أجهزة الكمبيوتر وتشغيل أكثر كفاءة بشكل عام. تتمتع ذاكرة تغيير الطور بميزة السرعة على الفلاش ، وتوشك شركة Micron و Samsung على طرح منتجات تنافس الفلاش في بعض تطبيقات الهاتف المحمول.



ستستخدم هذه المنتجات الأولية خلايا ذاكرة تخزن بت واحد لكل منها. ولكن لكي تكون ذاكرة تغيير الطور تنافسية من حيث التكلفة للتطبيقات الأوسع نطاقًا ، ستحتاج إلى تحقيق كثافة أعلى ، وتخزين وحدات بت متعددة لكل خلية. تعد الكثافة الأكبر ضرورية لشركة IBM لتحقيق هدفها المتمثل في تطوير ذاكرة تغيير الطور للأنظمة عالية الأداء مثل الخوادم التي تعالج وتخزن بيانات الإنترنت بشكل أسرع.

التكنولوجيا الغريبة على الأرض

يقدم عمل IBM الذي تم الإعلان عنه اليوم حلاً. في الماضي ، لم يتمكن الباحثون من صنع جهاز يستخدم وحدات بت متعددة لكل خلية يعمل بشكل موثوق على مدار شهور وسنوات. هذا بسبب خصائص مواد تغيير الطور المستخدمة لتخزين البيانات. العلماء في IBM Research في زيورخ طوروا خدعة برمجية تسمح لهم بتعويض ذلك.

تتكون كل خلية في صفائف تخزين البيانات هذه من بقعة صغيرة من مواد متغيرة الطور محصورة بين قطبين كهربائيين. من خلال تطبيق جهد عبر الأقطاب الكهربائية ، يمكن تحويل المادة إلى أي عدد من الحالات على طول سلسلة متصلة من غير منظم تمامًا إلى شديد التبلور. تتم قراءة الذاكرة باستخدام نبضة كهربائية أخرى لقياس مقاومة المادة ، والتي تكون أقل بكثير في الحالة البلورية.

لصنع خلايا ذاكرة متعددة البتات ، اختارت مجموعة آي بي إم أربعة مستويات مختلفة من المقاومة الكهربائية. تكمن المشكلة في أنه بمرور الوقت ، تميل الإلكترونات في خلايا تغيير الطور إلى الانجراف ، وتتغير المقاومة ، مما يؤدي إلى إتلاف البيانات. أظهرت مجموعة IBM أنه يمكنهم تشفير البيانات بطريقة تجعلهم عند قراءتها يمكنهم تصحيح الأخطاء القائمة على الانجراف والحصول على البيانات الصحيحة.

القمر جزء من كوكب المريخ

أظهرت مجموعة IBM أنه يمكن استخدام كود تصحيح الأخطاء لقراءة البيانات بشكل موثوق من مجموعة ذاكرة تغيير طور مكونة من 200000 خلية بعد فترة ستة أشهر. هذا ليس جيجابت ، مثل الفلاش ، لكنه مثير للإعجاب ، كما يقول اريك بوب ، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين. إنهم يستخدمون مخطط تشفير ذكيًا يبدو أنه يطيل عمر وموثوقية ذاكرة تغيير الطور.

بالنسبة للمنتجات التجارية ، يجب أن يصل النطاق الزمني للموثوقية إلى 10 سنوات ، كما يقول فيكتور جيرنوف ، مدير المشاريع الخاصة في مؤسسة أبحاث أشباه الموصلات . تقول شركة IBM أنها تستطيع الوصول إلى هناك. يعتبر الانجراف الكهربائي في هذه المواد مشكلة في الغالب في الميكروثانية الأولى والدقائق بعد البرمجة ، كما يقول هاريس بوزيديس ، مدير تقنيات الذاكرة والمسبار في IBM Research في زيورخ. يمكن تفسير مشكلة الانجراف إحصائيًا في مخطط ترميز IBM على أي إطار زمني ضروري ، كما يقول Pozidis ، لأنها تحدث بمعدل معروف.

يقول جيرنوف إن ذاكرة تغيير الطور لن يتم تكييفها على نطاق واسع حتى يمكن التحقق من استهلاك الطاقة. لا يزال الأمر يتطلب الكثير من الطاقة لقلب البتات في هذه المصفوفات. ويرجع ذلك إلى طريقة تصميم الأقطاب الكهربائية ، ويعمل العديد من الباحثين على حل هذه المشكلة. في ربيع هذا العام ، عرضت مجموعة بوب في جامعة إلينوي مصفوفات تخزين تستخدم الأنابيب النانوية الكربونية لتشفير خلايا ذاكرة متغيرة الطور بطاقة أقل 100 مرة.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به