إنجاز علمي هائل في الذاكرة غير المتطايرة

يعاني عالَم الحاسوب منذ مدة طويلة مشكلة أساسية وهي أن ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، السريعة للغاية، لا تحفظ البيانات؛ أي أنها تفقد البيانات عند انقطاع التيار الكهربائي وهذا يجعلها غير مفيدة لتخزين البيانات. ومن ناحية أخرى، لدينا ذاكرة فلاش NAND، وهي ذاكرة غير متطايرة، إذ يمكنها حفظ البيانات دون حاجة إلى طاقة مستمرة. لكن سرعتها لا تقارن بسرعة ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، لذلك تعتمد أنظمة اليوم على كلتا الذاكرتين.

واللافت هو تطوير مجموعة من العلماء في كوريا الجنوبية نموذجًا أوليًا يجمع بين أفضل ما لدى التقنيتين في ذاكرة واحدة. ويعد هذا النوع من الذواكر، الذي يجمع بين سرعة وقدرة تخزين البيانات دون حاجة إلى الطاقة، الحل المثالي لتخزين البيانات في عالم الحاسوب.

وكشف فريق من الباحثين في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) عن حل ذاكرة جديد يستخدم ذاكرة تغيير الطور (PCM) التي استخدمت في الماضي، وكانت المحاولات السابقة تعتمد على استخدام تقنيات الطباعة الحجرية المتقدمة وتقليص حجم الذاكرة، ولكن استهلاك الطاقة المرتفع وتكاليف التصنيع الباهظة كانا عائقين في وجه المطورين.

ووفقًا للتقارير، تمكن علماء في كوريا الجنوبية من تطوير طريقة جديدة أدت إلى صنع ذاكرة تستهلك طاقة أدنى بخمس عشرة مرة من محاولات صنع ذاكرة تغيير الطور السابقة. وفي الوقت نفسه، تتميز هذه الطريقة بتكلفة تصنيع معقولة، إذ تمكنت من حل أكبر مشكلتين تواجهان ذاكرة تغيير الطور؛ محرزةً بذلك اختراقًا حقيقيًا نحو ابتكار أول ذاكرة وصول عشوائي ديناميكية غير متطايرة في العالم.

وكانت ذاكرة Optane من إنتل، التي تستخدم تقنية XPoint الثلاثية الأبعاد، مثالًا على حلول ذاكرة تغيير الطور المصممة لتوفير تخزين مشابه لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية.

وقد جمع هذا المنتج التجاري بين خصائص زمن وصول ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية وتخزين بيانات ذاكرة الفلاش NAND. ومع ذلك، لم ينجح مشروع شركة إنتل وشريكتها ميكرون، إذ أوقفت إنتل إنتاج هذا النوع من الذواكر في عام 2021 وأنهت المشروع كليًا في عام 2022 بسبب ضعف الإقبال عليه.

وصرح واحد من الباحثين بأن هذا الاختراق الذي حققه الفريق يمهد الطريق لأنظمة الذواكر الثلاثية الأبعاد المكدسة والحوسبة العصبية الشكلية. المسألة هنا أن الشركات لطالما تحدثت عن ذاكرة تغيير الطور كبديل لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية منذ أكثر من عقد من الزمان، فهل سنشهد هذه المرة تحركا فعليًا نحو توفير هذا الحل في الأسواق؟