جهاز ذاكرة MRAM ياباني يحقق ثورة في تقنيات الذاكرة

 في خطوة علمية واعدة قد تُحدث ثورة في مجال الحوسبة، طور فريق من العلماء في جامعة أوساكا اليابانية جهاز ذاكرة من نوع MRAM (الذاكرة المغناطيسية المقاومة) لا يفقد بياناته عند انقطاع الكهرباء. 

هذه التقنية الجديدة التي اعتمدت على بنية مبتكرة متعددة الخصائص، تفتح آفاقًا جديدة في مجال الحوسبة السريعة والكفاءة في استهلاك الطاقة، مما يضعها في مقدمة الحلول المستقبلية لأنظمة الحوسبة المستدامة.

التحديات الحالية في تقنيات الذاكرة

تُعتبر الذاكرة المؤقتة DRAM واحدة من أبرز مكونات الحواسيب الحديثة، لكنها تعاني من مشكلة أساسية تتمثل في كونها ذاكرة متطايرة، أي أنها تفقد جميع البيانات بمجرد انقطاع التيار الكهربائي. وعلى الرغم من التقدم الكبير في تقنيات الحوسبة، فإن هذا القصور في تقنيات الذاكرة ظل يشكل عقبة رئيسية في تصميم الحواسيب والأجهزة الإلكترونية.

شرائح الهواتف الذكية تحتوي على ثروة من الذهب.. فما القصة؟

ولكن مع تطور تقنية MRAM، بدأت الأمور تتغير. تعتمد هذه التقنية على "لف الإلكترون" (spin) لتخزين البيانات بدلاً من الشحنات الكهربائية المستخدمة في DRAM، مما يجعلها ذاكرة غير متطايرة يمكنها الحفاظ على البيانات دون الحاجة إلى طاقة مستمرة.

التقنية الجديدة: "الهيكل المتعدد الفيروالكهربائي"

التقنية التي طورها علماء جامعة أوساكا تعتمد على بنية جديدة أُطلق عليها اسم "الهيكل المتعدد الفيروالكهربائي" (Multiferroic Heterostructure). هذه البنية تتكون من طبقتين من المواد المغناطيسية والكهروضغطية، وبينهما شريط رقيق من الفاناديوم، وهو عنصر لم يُستخدم من قبل في تقنيات MRAM السابقة.

عند تمرير التيار عبر هذا الهيكل، يتم تغيير الحالة المغناطيسية للمادة، والأهم من ذلك، أن هذه الحالة المغناطيسية تبقى محفوظة حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي. وهو ما يجعل هذه التقنية بمثابة "ذاكرة غير متطايرة" بأقل استهلاك للطاقة، وهو الإنجاز الذي طالما كان حلماً في عالم الحوسبة.

مزايا التقنية وآفاق استخدامها المستقبلية

أوضح البروفيسور كوهِي هامايا من جامعة أوساكا أن هذه البنية الجديدة قد وفرت شرطين أساسيين لتحقيق MRAM عملي، هما: الحفاظ على الحالة المغناطيسية دون الحاجة إلى مجال كهربائي، بالإضافة إلى تحقيق تأثير مغناطيسي كهربائي معاكس هائل.

"يونسكو": الشرائح الدماغية قد تكون وسيلة للسيطرة على الأفكار

على الرغم من هذه الإنجازات، فإن التطبيق التجاري لتقنية MRAM لا يزال بعيدًا عن الوصول إلى الأسواق الاستهلاكية. الخبراء يتوقعون أن تبدأ هذه التقنية في تطبيقات صناعية أو عسكرية متخصصة قبل أن تتاح للجمهور بشكل أوسع.

التوقعات المستقبلية: حوسبة أكثر كفاءة واستدامة

رغم أن هذه التقنية ما زالت في مراحلها المبكرة، إلا أن نجاحها في التطبيقات العملية قد يُسهم بشكل كبير في تطوير تقنيات الحوسبة الخضراء والأجهزة الذكية منخفضة الاستهلاك للطاقة. وإذا أثبتت MRAM كفاءتها في بيئات العمل الفعلية، فقد نكون على أعتاب عصر جديد من الأجهزة الإلكترونية التي تتمتع بسرعة وكفاءة استثنائية، مع ضمان الحفاظ على البيانات حتى في حالة انقطاع الكهرباء.