واحد خبر mobile.ir : محققین دانشگاه ایلینویز آمریکا راهی را برای کاهش توان مصرفی حافظه ها یافته اند که می تواند منجر به کاهش نیاز به شارژ مجدد برای وسایل الکترونیکی قابل حمل شود. حافظه ساخته شده توسط فناوری جدید از حافظه های کنونی سریع تر بوده و مصرف انرژی آن در حدود یک صدم حافظه هایی است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند.

بنا به گفته اریک پاپ استادیار مهندسی کامپیوتر و الکترونیک دانشگاه ایلینویز که رهبری این تیم تحقیقاتی را بر عهده داشته در حال حاضر پیشرفت های قابل ملاحظه ای در کاهش توان مصرفی اجزاء وسایل الکترونیکی قابل حمل -- به ویژه در صفحات نمایش این وسایل -- صورت گرفته است که می تواند به افزایش 10 برابری طول عمر باطری های وسایل الکترونیکی قابل حمل امروزی بیانجامد.

اما از نقش حافظه ها در توان مصرفی دستگاه ها نیز نباید غافل بود. به عنوان مثال هنگام اجرای برنامه ها و انجام کارهای محاسباتی، نمایش فایل های ویدیویی و پخش موسیقی بر روی یک گوشی موبایل پردازنده و حافظه به میزان زیادی به تبادل داده ها می پردازند و در این شرایط در اختیار داشتن حافظه کم مصرف می تواند صرفه جویی زیادی در توان مصرفی گوشی ایجاد کند. بدیهیست هر چه میزان این گونه استفاده ها در مقابل مکالمه با گوشی بیشتر باشد کاهش توان مصرفی حافظه ها نقش تعیین کننده تری در افزایش مدت دوام باطری خواهد داشت.

تصویر بالا: تیم تحقیقاتی دانشگاه ایلینویز که بر روی بهبود فناوری PCM کار نموده اند (اریک پاپ رهبر تیم تحقیقاتی در سمت چپ قرار دارد)

تحقیق انجام شده بر اساس یکی از فناوری های موجود با نام "حافظه با تغییر فاز با دسترسی تصادفی" (Random Access Phase-Change Memory) یا به عبارت ساده تر حافظه با تغییر فاز (Phase-Change Memory یا PCM) انجام شده است. در حافظه های فلش بیت ها توسط بار الکتریکی ذخیره می شوند حال آنکه در PCM مقاومت الکتریکی ماده است که وضعیت بیت ها را نشان می دهد.

محققین دانشگاه ایلینویز توانسته اند میزان توان مصرفی حافظه های PCM را به ازای هر بیت به یک صدم قبل کاهش دهند. در این تحقیق به جای استفاده از رشته سیم های فلزی که در حافظه های PCM مورد استفاده قرار می گیرند از نانولوله های کربنی که 10 هزار برابر نازک تر از یک تار موی انسان هستند استفاده شده است. نانو لوله های کربنی کوچکترین هادی های شناخته شده هستند و بدین ترتیب با استفاده از اتصالات با ابعاد نانویی حافظه هایی با توان مصرفی به مراتب کمتر از PCM های استاندارد ایجاد شده است.

در فناوری جدید ارائه شده توسط محققین و مهندسین دانشگاه ایلینویز، آنها برای ساخت یک بیت داده مقدار کوچکی PCM را در یک شکاف با ابعاد 10 نانومتر که در یک نانولوله کربنی ایجاد شده بود قرار دادند و با ایجاد جریان ناچیز از داخل نانولوله کربنی توانستند بیت مورد نظر را بین دو وضعیت "روشن (on)" و "خاموش (off)" تغییر دهند. این تیم تحقیقاتی توانسته اند چندصد بیت داده را توسط این فناوری ذخیره نمایند اما امیدوارند بتوانند آرایه ای از حافظه ها را که با یکدیگر کار می کنند تولید نمایند.

در حال حاضر حافظه های PCM توسط کمپانی های بسیار معدودی -- نظیر اینتل، STMicroelectronics و Numonyx -- تولید می شوند. کمپانی سامسونگ نیز سال گذشته یک تراشه PCM RAM با ظرفیت 512 مگابیت را برای استفاده در گوشی های موبایل معرفی نمود.

تصویر بالا: حافظه PCM ساخته شده توسط سامسونگ (بدون استفاده از فناوری جدید محققین دانشگاه ایلینویز)

مهندسین و پژوهشگران دانشگاه ایلینویز همچنین در صددند تا توان مصرفی را حتی از آنچه تا کنون به آن دست یافته اند پائین تر آورند. اریک پاپ مدیر تیم تحقیقاتی در این زمینه چنین اظهار نظر نموده است: «هرچند ما با اتخاذ یک فناوری [موجود] نشان داده ایم که می توانیم آنرا به میزان 100 برابر بهبود بخشیم اما هنوز به آنچه از نظر فیزیکی امکان پذیر است نرسیده ایم. ما حتی هنوز به آزمودن محدودیت ها نیز نپرداخته ایم. به گمان من ما می توانیم توان مصرفی را به میزان 10 برابر دیگر نیز کاهش دهیم.»

شاید با به ثمر رسیدن نتایج این تحقیقات و تحقیقات مشابه در زمینه کاهش توان مصرفی دیگر اجزاء وسایل الکترونیکی قابل حمل، در هر هفته یا در هر ماه تنها یک بار نیازمند شارژ نمودن گوشی هوشمند خود باشیم یا حتی مصرف توان محصولات الکترونیکی جدید آنقدر کاهش یابد که بتوانند انرژی مورد نیاز خود را به راحتی از محیط بدست آورند. البته بدیهیست که استفاده از این فناوری جدید محدود به وسایل الکترونیک قابل حمل نخواهد بود و امکان استفاده از این فناوری در ماهواره ها، تجهیزات مخابراتی، رایانه ها و بسیاری از وسایل دیگر امکان پذیر خواهد بود.