کامپیوترهای با سرعت نور در راهند

سرعت ، این روزها بر همه شوون زندگی انسان سایه افکنده است. بشر تا آنجا که بتواند می خواهد مرزهای تعریف شده سرعت را در عرصه های مختلف درهم شکند و به حدود جدید این مرزها دست یابد.در چنین شرایطی ، خودروها، هواپیماها و ابزارهای محاسبه در این راه هر روز متحول می شوند و اگر در این بحبوحه ، از روشی جدید که به این روند شتاب بخشد، خبری منتشر شود، توجه خاصی به آن خواهد شد. خبری که چندی پیش در نشریات معتبر علمی به چاپ رسید، از این دست بود.

چندی پیش گروهی از دانشمندان دانشگاه UCLA موفق به اختراع لیزر سیلیکونی شدند تا به سوی رایانه های نوری گامی بلند برداشته شود.

سیلیکون ، عنصری ویژه است و بسیاری از قطعات الکترونیکی که مبنا و پایه ای برای گسترش توانایی رایانه ها به حساب می آیند بر مبنای خواص این عنصر ساخته شده اند.

امروزه با استفاده از خواص این فلز توانسته ایم بیش از یک میلیارد ترانزیستور را روی یک چیپ الکترونیکی کوچک نصب کنیم و آن را به تولید انبوه برسانیم و با قیمت مناسب در بازار بفروشیم.

کاربردهای وسیع این عنصر باعث شده است پایه و بستری مناسب برای تولید هرگونه ساختار الکترونیکی به حساب آید حتی برای ساخت لیزر، توانایی های سیلیکون از یک سو و توانایی های ویژه لیزر از سوی دیگر ترکیب این دو را به گامی بلند برای پیشرفت های فناوری تبدیل می کند.

در این راه مشکل کوچکی وجود دارد. بر مبنای متون کتب درسی ، تهیه لیزر از سیلیکون امکان پذیر نیست. باوجود این منع نظری ، هیچ وقت تلاشها برای انجام این فرآیند غیرممکن متوقف نشد.

در سالیان گذشته ، تلاشها برای تولید این لیزر از سوی محققان گوناگون بی نتیجه ماند. بسیاری از آنها تلاش می کردند با افزودن ناخالصی هایی به سیلیکون یا استفاده از روشهای پیچیده و ترکیبی به ساخت این لیزر نایل شوند، اگرچه همه تلاشها ناکام ماند حتی اگر به موفقیت دست می یافت به دلیل روشهایی که در تهیه آن به کار رفته بود با ساختارهای فناوری سیلیکونی استاندارد ناسازگار می ماند، بخصوص آن که این روشها نور لیزر را تنها در طول موج خاصی تولید می کرد که معمولا با طول موج موردنظر متفاوت بود.

تلاشهای فراوانی برای تهیه این لیزر ادامه یافت ، به طوری که می توان تهیه این لیزر را هدف اصلی بیشتر موسسات تحقیقات لیزر در دهه گذشته دانست.

دکتر بهرام جلالی ، مدیر تیم تحقیقاتی دانشگاه UCLA یکی از این محققان است که مدرک کارشناسی خود را در رشته فیزیک دانشگاه ایالتی فلوریدا و کارشناسی ارشد و دکتری را در فیزیک کاربردی از دانشگاه کلمبیا اخذ کرده است.
او که تاکنون بیش از 200 اثر تحقیقی منتشر کرده ، عضو موسسه نانو سیتای کالیفرنیا (CNST) است. او جایزه دریج گیت 20 را نیز دریافت کرده و در گروههای علمی فراوانی عضویت دارد.به دلیل تلاشهای گسترده و البته نافرجام گذشته ، وقتی گروهی از دانشمندان دانشگاه UCLA به سرپرستی دکتر بهرام جلالی ، چند سال گذشته اعلام کردند موفق به اختراع لیزر سیلیکونی شده اند، توجه منابع معتبر علمی به آن جلب شد.

بر مبنای اصول و مفاهیم مربوط به لیزر و سیلیکونی ، علت این که تاکنون نتوانسته ایم به لیزر سیلیکونی دست پیدا کنیم ، به آنجا بازمی گردد که تولید لیزرهای معمول که به لیزرهای دیود معروف اند با تکیه بر انتقال سطح انرژی الکتریکی درون مواد صورت می گیرد.

لیزرهایی که در پخش کننده های دی وی دی یا وی سی دی یا نشانگرهای لیزری استفاده می شود، از همین رویکرد استفاده می کنند.

وقتی این رویکرد در تولید لیزر استفاده می شود، عنصر مورد استفاده باید ساختار مستقیم الکترونیکی داشته باشد. direct electronic bands true ture نیروی لازم این انتقال را تامین می کند. ترکیبات نیمه رسانا از چنین باندی برخوردارند و به همین دلیل ، لیزرهای نیمه رسانا براحتی بر این اساس تولید می شوند.

متاسفانه سیلیکون دارای باند غیرمستقیم است و به همین دلیل ، ماده دیگری باید نقش واسطه را برای انتقال الکترونیکی ایفا کند.

مشکل اصلی آنجاست که این واسطه خود باعث جذب انرژی می شود که باید نور تولید کند. به گفته دکتر جلالی ، این موقعیت شبیه نقل و انتقالات تجاری است. در یک حالت ، رابطه مستقیمی میان خریدار و فروشنده وجود دارد و در حالت دیگر شخصی به عنوان دلال بین این دو قرار می گیرد و معامله بدون حضور این واسطه امکانپذیر نخواهد بود. متاسفانه این واسطه ، بخشی از هزینه مورد نقل و انتقال را که درباره لیزرها همان انرژی است به خود اختصاص می دهد. به زبان فنی ، نقش این واسطه و سوداگر را یک فونون (phonon) ایفا می کند و این ذره ای است که برای توصیف لرزشهای اتمی به کار گرفته می شود.

این تیم تحقیقاتی از همین قانون ها برای تولید نور استفاده می کردند. براساس گزارشی که دانشگاه UCLA در این باره منتشر کرده است ، کشف این لیزر کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف خواهد داشت ؛ مقوله هایی چون تشخیص بیوشیمی ، ایمنی ارتباطات و… از این دست است.
به دلیل خواص ویژه این نوع لیزر، طول موج نور تولید شده دارای بازه متفاوتی نسبت به لیزرهای کلاسیک است و همین مساله ، سبب کاربردهای فراوان آن خواهد شد. بویژه برای انجام عملیاتی که در میانه پنجره مادون قرمز طیف الکترومغناطیس تعریف می شود.در این ناحیه ، با این که کاربردهای فراوانی قابل تعریف است ، اما تاکنون با کمک لیزرهای موجود امکان تعریف عملکرد روی آنها میسر نیست.

تفکیک های بیوشیمی در ناحیه مادون قرمز یعنی جایی است که بیشترین جذب در آن ناحیه اتفاق می افتد و نکته دوم ، کاربردهایی است که در ارتباطات بی سیم نوری خواهد داشت ؛ چرا که امکان برقراری این ارتباطهای نوری که سازگار با ساختارهای فیبرهای مرسوم هم هستند، با قیمت مناسب فراهم می شود.

گذشته از تمام این کاربردها، بسیاری از دانشمندان علوم رایانه ای نسبت به این اختراع واکنش نشان دادند و آن را گامی بزرگ به سوی رایانه های نوری دانسته اند. دکتر جلالی درباره نقش این لیزر در آینده رایانه ها معتقد است که در دو بازه زمانی می توان این تاثیر را مطرح کرد.

در یک بازه زمانی کوتاه مدت می توان انتظار داشت از این لیزر سلیکونی برای سوییچ های الکترونیکی در مدارها استفاده کرد، تا بر محدودیت سرعت پردازشگرهای رایج غلبه شود.

در آینده ای دورتر اتفاق متفاوتی رخ خواهد داد و ممکن است پردازشگرهای نوری و بر مبنای این لیزر ساخته شود و همین نکته است که مورد توجه جدی قرار دارد، اما رسیدن به این نقطه ، پایان تحقیقات نخواهد بود. دکتر جلالی معتقد است گام بعدی در این راه افزایش کارایی و منطبق کردن بیشتر خواص این لیزر با کاربردهایی است که مورد نیاز است.

در حال حاضر، این لیزر تنها می تواند پالسهایی را تولید کند و گام بعدی ، تولید پرتوی پیوسته نور لیزر خواهد بود. آن زمان ، لیزر سلیکونی به طور رسمی افقهای جدیدی را در فناوری روشن خواهد کرد.

اگر رویای تولید لیزرهای سیلیکونی بتواند با رویای دیرینه تولید رایانه های نوری پیوند بزند باید در انتظار رویدادی بی نظیر در عرصه ارتباطات باشیم ؛ رویدادی که سرعت ارتباطات را به طرز شگفتی افزایش خواهد داد. باید منتظر چنین روزی بود. هر چه باشد ما هنوز در دوره شکوفایی فناوری ارتباطات و در میانه انقلابی قرار داریم که تمام شوون زندگی ما را تحت تاثیر قرار خواهد داد.

مرجع: ICTIr.NET

ارائه فناوری پرسرعت ناند توسط دو شرکت اینتل و میکرون

به گزارش بخش خبر شبکه فناوری اطلاعات ایران ازZDNet،دو شرکت اینتل و میکرون موفق به ساخت و عرضه فناوری پرسرعت فلش مموری ناند شدند که سرعت انتقال اطلاعات در ان 5 برابر بیشتر از فناوری امروزی ناند است.
گفته می شود شرکت IMFlash، سرمایه گذار مشترک میکرون واینتل این فناوری را توسعه داده است.این وسیله دارای حافظه 8 گیگا بایتی است و در حال حاضر برای ازمایش در اختیار شرکت ا ای ام و کارخانه های کنترل کننده قرار گرفته است.شرکت میکرون امیدوار است تا تابستان امسال این فناوری را به صورت گسترده در اختیار عموم مردم قرار دهد.
با استفاده از این فناوری دسترسی به اطلاعات اسانتر و سرعت دانلود داده ها در سیستم های سخت افزاری،برنامه های کاربردی و موبایل ها و سایر وسایل صوتی افزایش می یابد.
میکرون قصد دارد از این تراشه جدید در محصولات سخت افزاری خود که ماه نوامبر به بازار می اید استفاده کند. به گفته این شرکت فناوریر سرعت ناند قادر است سرعت هارد درایوهای ترکیبی نوظهور را که ترکیبی از فلش مموری و دیسک های گردان هستند را تا 4 برابر افزایش می دهد.

نخستین کارت حافظه فلش بی سیم

نخستین کارت حافظه‌ی فلش با امکان وای‌فای عرضه می‌شود که به کاربران امکان می‌دهد عکس‌ها را بدون استفاده از کابل از دوربین دیجیتالی به رایانه ارسال کنند.

به گزارش آی سی تی ورلد به نقل از ایسنا، ‌با موافقت کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا، شرکت آی‌فای، کارت حافظه‌ی فلش SD خود را که با سیستم‌های عامل ویندوز و مک کار می‌کند، با دو گیگابایت حافظه عرضه خواهد کرد.
بر اساس این گزارش این کارت حافظه باید از طریق آداپتور SD-USB که به همراه کارت عرضه می‌شود در رایانه نصب شود و پس از کامل شدن این مرحله، کارت باید در دوربین قرار بگیرد که کاربران می‌توانند پس از آن بدون برداشتن کارت از دوربین یا اتصال دوربین به رایانه از طریق کابل، عکس‌های دوربین را به رایانه ارسال کنند.

عصر احساسات دیجیتالی آغاز شده است

بیل گیتس، بنیانگذار شرکت نرم افزارسازی مایکروسافت به بی بی سی گفته است که در پنج سال آینده نحوه تعامل مردم با رایانه ها به شکل جدی تغییر خواهد کرد.

بیل گیتس پیش بینی کرد که صفحه کلید و موس به تدریج جای خود را به فن آوری هایی طبیعی تر و متناسب تر با حواس بشر خواهند داد

او پیش بینی کرد که صفحه کلید و موس به تدریج جای خود را به فن آوری هایی طبیعی تر و متناسب تر با حواس بشر خواهند داد.

وی مشخصا به جایگاه مهم حواس لامسه، دیدن و سخن گفتن در این زمینه اشاره کرده است.

بیل گیتس نظراتش را ضمن پاسخ دادن به سوالات کاربران سایت خبری بی بی سی اعلام کرد.

او گفت: "کل این ایده، که من آن را محیط کاربری طبیعی می نامم، واقعا تجربه (استفاده از رایانه) را از نو می سازد."

آقای گیتس همچنین به سایت خبری بی بی سی گفت: "ما در حال افزودن توانایی لمس و امکان دستکاری مستقیم در رایانه ها هستیم. روی تشخیص تصویر کار می کنیم تا رایانه، آنچه شما انجام می دهید را ببیند و در حال افزودن امکان کار کردن با قلم و تشخیص دستورات صوتی هستیم."

در خلال این مصاحبه، بیل گیتس رایانه تازه مایکروسافت موسوم به سورفیس (Surface) را به نمایش گذاشت که دستگاهی شبیه میز است و محیطی لمس پذیر دارد. این رایانه می تواند فرامین مختلف و همزمان را که از طریق تماس انگشتان دست چند نفر دریافت می کند، در آن واحد اجرا کند.

بنیانگذار مایکروسافت گفت: "بگذارید شجاعت به خرج دهم، درپنج سال آینده دهها میلیون نفر در حالی که مقابل چنین محیط های لمس پذیری نشسته اند عکس هایشان را به هم نشان می دهند، آلبوم های موسیقی شان را مرور می کنند و به زندگیشان نظم می دهند."

آقای گیتس روز دوشنبه نیز ایده اش در زمینه استفاده از محیط های طبیعی را در سخنرانی افتتاحیه نمایشگاه لوازم الکترونیک لاس وگاس (سی ای اس) بسط داد.

او با اشاره به موفقیت "آی فون" ساخت اپل و دستگاه بازی "وی" متعلق به نینتندو، گفت که مصرف کنندگان بشدت از چنین محیط هایی استقبال کرده اند.

نسخه های ویستا

به رغم رواج گسترده سیستم عامل ویندوز در جهان، آقای گیتس در پاسخ به سوالات کاربران سایت بی بی سی، اذعان کرد که این سیستم همیشه درست کار نمی کند.

او اعتراف کرد: "مردم بر این عقیده اند که ما در زمینه مرورگر اینترنت عقب هستیم."

بیل گیتس افزود که در حوزه جستجوگرهای اینترنتی نیز مردم فکر می کنند مایکروسافت انتظارات را برآورده نکرده است.

او گفت: "گوگل خوب عمل کرده، ما امیدواریم مردم را با توانایی مان در انجام کاری مشابه و حتی بهتر در این زمینه شگفت زده کنیم - مردم باید صبر کنند و ببینند."

بیل گیتس همچنین در مورد سیستم عامل تازه اش، "ویستا" نیز به سوالات پاسخ داد. ویستا سال گذشته وارد بازار شد و از آن زمان انتقادات زیادی را برانگیخته است.

وی گفت: "من خیلی به ویستا افتخار می کنم." مثل همه محصولاتی که عرضه می کنیم، می شنویم که می شد چیزی را اینجا و آنجا به شکلی متفاوت انجام داد."

او گفت که شرکتش در مورد این نرم افزار "بازخوردهای زیادی" دریافت کرده است.

آقای گیتس افزود: "قطعا به روز رسانی ها و بهبودها همیشه انجام خواهند شد و البته که نسخه های جدید تر در راه خواهند بود."

مایکروسافت خبر داده که تاکنون امتیاز صد میلیون نسخه از این سیستم عامل را فروخته است.

آقای گیتس در خلال این سوال و جواب ها همچنین از عادات خود در استفاده از رایانه ها نیز سخن گفت.

وی گفت: "در خانه من تعداد زیادی رایانه شخصی وجود دارد - بیش از 10 تا."

او مشخصا گفت که از یک رایانه دستی ویژه (tablet) استفاده می کند که با قلم دیجیتال کار می کند.

در عین حال وی اذعان کرد که از محصولات رقبایش استفاده نمی کند.

وی گفت: "هیچ یک از محصولات ساخت مک (Mac) را در خانه ندارم."

فلش مموری چیست؟

یکی از جدیدترین حافظه های موجود برای ذخیره اطلاعات ازطریق کامپیوتر است ، با این تفاوت که حجم ظرفیت آن به مراتب بیشتر از فلاپی و سی دی است.
ویژگی:


1-اسیب پذیری کم نسبت به ضربه .
2-حجم بالای ظرفیت
3- قابلیت جابه جایی راحت و آسان
4-بازیابی سریع اطلاعات نسبت به فلاپی .

حافظه های الکترونیکی در انواع گوناگون و برای مصارف مختلف ساخته شده اند . حافظه های فلش به دلیل سرعت بالای آنها در ثبت اطلاعات و همچنین استفاده فوق العاده آسان بسیار پر فروش و پر طرف دار می باشند . از این رو در دوربین های دیجیتالی ، تلفن همراه و سایر دستگاه ها شاهد استفاده روز افزون از آنها هستیم .

 

شیوه ذخیره اطلاعات در این نوع از حافظه بسیار شبیه به ذخیره اطلاعات در RAM می باشد . در حقیقت حافظه های فلش در نحوه فعالیت مشابه یک منبع ذخیره اطلاعات ثابت عمل می کند . به این معنی که در آنها هیچ قطعه متحرکی به کار نرفته و تمام کارها توسط مدارات الکترونیکی انجام می شود . در مقابل درون دیسک های سخت چندین قسمت متحرک وجود دارد که این وضع خود آسیب پذیر بودن این گونه حافظه را نسبت به حافظه های فلش نشان می دهد .

قطعاتی از قبیل تراشه های BIOS ، حافظه های فلش متراکم شده که در دوربین های دیجیتالی به کار می روند ، حافظه های هوشمند ، Memory Stick و کارت های حافظه که در کنسول های بازی به کار می روند همه و همه از این نوع حافظه استفاده می کنند .

در این قسمت به فن آوری و زیر ساخت این نوع حافظه نگاهی کوتاه داریم . حافظه های فلش از تراشه های EEPROM ساخته شده اند . همان طور که در مقالات قبلی ذکر شد در این گونه از حافظه ها ذخیره و حذف اطلاعات توسط جریان های الکتریکی صورت می پذیرد . این گونه تراشه ها داخل سطر ها و ستون های مختلف شبکه ای منظم را پدید می آورند . در این شبکه هر بخش کوچک دارای شماره سطر و ستون مختص به خود بوده و در اصطلاح هر کدام از این بخش ها یک سلول حافظه نامیده می شود . هر کدام از این سلول ها ازتعدادی ترانزیستور ساخته شده و هر کدام از این سلول ها توسط لایه های اکسید از دیگر سلول ها جدا می باشد . درداخل این سلول ها دو ترانزیستور معروف با نام های Floating gate و Control gate استفاده می شود . Floating gate به خط ارتباطی سطر ها متصل بوده و تا زمانی که ارتباط بین این دو ترانزیستور برقرار باشد ، این سلول دارای ارزش ١ می باشد . این سلول ها می توانند دارای ارزش ١ و یا ٪ باشند .

Tunneling :
این روش برای تغییر دادن مکان الکترون های ایجاد شده در Floating gate بکار می رود . اغلب سیگنال های شارژ الکترونیکی بین ١٪ تا ١٣ ولت می باشند که این میزان توسط Floating gate استفاده می شود . در زمان Tunneling این میزان توسط ستون ها از Floating gate گذشته و به زمین منتقل می شود . این سیگنال باعث می شود که این ترانزیستور مشابه یک تفنگ الکترونی وارد عمل شود . این تفنگ الکترونی ، الکترون ها به خارج لایه اکسید شده رانده و بدین ترتیب باعث از بین رفتن آنها می شود.

در اینجا واحد مخصوصی به نام حسگر سلول وارد عمل شده و عمل Tunneling همراه با مقدارش را ثبت می کند . اگر مقدار این سیگنال که از میان دو ترانزیستور می گذرد کمتر از نصف آستانه حساسیت حسگر باشد ، برای آن سلول در ارزش گذاری رقم ٪ ثبت می شود . ذکر این نکته ضروری است که این سلول ها در حالت عادی دارای ارزش ١ هستند .

با این توضیحات ممکن است فکر کنید که درون رادیو خودروی شما یک حافظه فلش قراردارد . درست حدس زدید ، اطلاعات ایستگاه های رادیوئی مورد علاقه شما در نوعی حافظه به اسم Flash ROM ذخیره می شود . البته نحوه ثبت و نگهداری اطلاعات در این نوع حافظه به کلی با Flash memory فرق می کند . این نوع حافظه برای نگهداری اطلاعات به یک منبع الکتریسیته خارجی احتیاج دارد . در صورتی که حافظه های فلش بدون نیاز به منبع خارجی اطلاعات را ثبت و ضبط می کنند

زمانی که شما اتومبیل خود را خاموش می کنید جریان بسیار کمی به سمت این حافظه در جریان است و همین جریان بسیار کم برای حفظ اطلاعات شما کافی می باشد . ولی با تمام شدن باتری خودرو و یا جدا کردن سیم برق کلیه اطلاعات ثبت شده از بین می رود

امروزه این فن آوری ، آنقدر سریع توسعه می یابد که تا چند سال دیگر قادر به ذخیره اطلاعات معادل ٤٪ گیگا بایت در فضائی به اندازه یک سانتی متر مربع هستیم . هم اکنون نیز این حافظه ها در ابعاد بسیار کوچک در ظرفیت های گوناگون در دسترس همه قرار دارد

منبع:

12mah.ir