سخت‌افزار

فناوری اطلاعات

June 18, 2024
11:02 سه شنبه، 29ام خردادماه 1403
کد خبر: 168234

ساخت تراشه‌های نامیرا در چین برای حفظ اطلاعات

منبع: ایسنا

محققان چینی ماده جدیدی ساخته‌اند که می‌تواند تراشه‌های ذخیره‌سازی حافظه با طول عمر تقریبا بی‌نهایت تولید کند. این کشف که با استفاده از نوع جدیدی از مواد فروالکتریک ساخته شده است، می‌تواند راه را برای کاهش هزینه مراکز داده، اکتشافات اعماق دریا و صنعت هوافضا باز کند.

به نقل از آی‌ای، در حال حاضر اغلب از مواد فروالکتریک برای تولید تراشه برای اهداف ذخیره‌سازی و سنجش استفاده می‌شود. این مواد برای هوش مصنوعی و سایر حوزه‌ها با فناوری پیشرفته که تحت تاثیر تحریم‌های آمریکا قرار گرفته‌اند، حیاتی هستند. مواد فروالکتریک به دلیل مصرف انرژی کم، خوانش بدون تلفات و قابلیت نوشتن سریع برای ایجاد تراشه‌های ذخیره‌سازی عالی هستند. این مواد می‌توانند به سرعت تحت یک میدان الکتریکی که به عنوان قطبش شناخته می‌شود و حتی پس از حذف میدان نیز پایدار می‌ماند، تغییر حالت دهند. این رفتار را می‌توان به نوعی حافظه سریع دائمی تشبیه کرد.

تراشه‌های ذخیره‌سازی با طول عمر تقریبا بی‌نهایت
برای این منظور مواد فروالکتریک در حال حاضر در فناوری ذخیره‌سازی، حسگرها و دستگاه‌های جمع‌آوری انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال آنها همچنین این پتانسیل را دارند که در ساخت سرورهای ذخیره‌سازی یا پشتیبانی از مراکز داده بزرگ در آینده استفاده شوند. مواد فروالکتریک سنتی که به‌طور گسترده به صورت تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند سرب زیرکونات تیتانات (PZT)، ممکن است در حین استفاده دچار خستگی فروالکتریک شوند. این منجر به کاهش عملکرد و در نهایت شکست می‌شود. هدف تیم چینی این بود که با تقویت ساختار مواد به این مشکل رسیدگی کنند.

هی ری، دانشیار و نویسنده اول این مطالعه توضیح داد: «وقتی بار الکتریکی در طول فرآیندهای ذخیره‌سازی و خوانش جریان پیدا می‌کند، نقص‌ها حرکت می‌کنند و جمع می‌شوند. در نهایت فرآیند قطبش را مسدود می‌کنند و منجر به خرابی دستگاه می‌شوند.» او افزود: «این مانند امواجی است که سنگ‌های کوچک را در دریا جمع می‌کند و به تدریج صخره بزرگی را تشکیل می‌دهد که جریان امواج را مسدود می‌کند.»

مشخص شد که این مشکل با ساخت مواد فروالکتریک در لایه‌ها قابل حل است. با استفاده از شبیه‌سازی‌های سطح اتمی به کمک هوش مصنوعی، محققان کشف کردند که مواد فروالکتریک لغزشی دوبعدی، وقتی تحت میدان الکتریکی قرار می‌گیرند، به‌طور کلی در طول انتقال بار تغییر می‌کنند. این امر از حرکت و تجمع عیوب باردار و در نتیجه از خستگی جلوگیری می‌کند. این گروه یک ماده لایه‌ای دوبعدی به ضخامت نانومتری موسوم به ۳R-MoS۲ ساختند. یک نانومتر تقریبا ۱۰۰ هزار برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان است.

بدون تخریب پس از میلیون‌ها خوانش و نوشتن
آزمایش‌ها نشان داد که ۳R-MoS۲ پس از میلیون‌ها چرخه، کاهش عملکرد صفر را نشان می‌دهد که به این معناست که دستگاه‌های ذخیره‌سازی ساخته شده از این ماده فروالکتریک دوبعدی هیچ محدودیتی برای خواندن یا نوشتن ندارند. این گزارش همچنین بیان کرد که در حالی که مواد فروالکتریک سنتی از نوع یونی، ده‌ها هزار چرخه خواندن یا نوشتن را امکان‌پذیر می‌کنند، دستگاه‌های ذخیره‌سازی ساخته شده از مواد فروالکتریک لایه‌ای دوبعدی جدید چنین محدودیتی ندارند. بدون محدودیت خواندن یا نوشتن، تراشه‌های ذخیره‌سازی ساخته شده از این ماده بسیار بادوام خواهند بود.

به گفته دانشمندان این امر آنها را برای استفاده در محیط‌های سخت مانند هوا فضا و اکتشافات در اعماق دریا ایده‌آل می‌کند. با توجه به اندازه کوچک مواد، ظرفیت ذخیره‌سازی در برنامه‌های کاربردی در مقیاس بزرگ مانند مراکز داده بسیار افزایش می‌یابد.

  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.