بفضل شريحة إلكترونية جديدة ستصبح الحوسبة أسرع عن طريق نقل البيانات من خلال الضوء

بواسطة أحمد علاء 12/25/2015 12:06:00 AM


أجهزة الكمبيوتر الموجودة اليوم قد تبدو مختلفة عن الأجهزة التي كانت موجودة في الأربعينيات من القرن الماضي والتي كان يصل حجمها إلى حجم الغرفة ولكنها لا تزال ترسل البيانات بنفس الطريقة من خلال الإشارات الكهربائية في الأسلاك المعدنية.

فقد قام باحثون من ثلاث جامعات في الولايات المتحدة ببناء شريحة تقوم بنقل البيانات عن طريق الضوء بدلاً من الإشارات الكهربائية مما يرفع من سرعة نقل البيانات ويخفض من إستهلاك الطاقة.

وتعتبر تقنية Silicon Photonics أو فوتونات السيليكون المستخدمة في صناعة الشريحة مجال للبحث من قبل صانعي الشرائح الإلكترونية مثل شركتي إنتل و IBM ولكن لم تكن الفكرة مجدية تجارياً حتى تمكن الباحثون في جامعة بيركلي ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة بولدر في ولاية كولورادو من الوصول إلى هذا التطور الجديد ويعتقد الباحثون إنه سيكون هناك إصدارات تجريبية تجارية من هذه الشريحة في أوائل عام 2017.

فبداخل أجهزة الكمبيوتر الموجودة اليوم وكذلك الهواتف الذكية تنتقل الإشارات الكهربائية في الأسلاك المعدنية التي لا تعد ولا تحصى والتي تصل المعالجات بالذاكرة والشبكات وأجهزة التخزين ومنافذ الـ USB.

وتعتبر هذه الأسلاك المعدنية أقتصادية مقارنة بكابلات الألياف البصرية التي يُمكنها التعامل مع كميات هائلة من البيانات والتي تعتبر تكنولوجيا ليست رخيصة.

ويأمل الباحثون في تغيير ذلك مع المكونات الإلكترونية الخاصة بالشريحة التي يُمكنها إرسال وإستقبال الإشارات الضوئية بحيث إذا نجح نموذج الشريحة في الخروج من مختبر الأبحاث فسوف يستفيد المستهلكين في نهاية المطاف حيث سيُمكن نقل الرسائل بين الآلاف من الخوادم كذلك فهذه التقنية يُمكن أن تعمل على تسريع الخدمات مثل خدمات جوجل وفيسبوك.

أيضاً فبالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف الذكية يُمكن لهذه التقنية تحسين الأداء بدون التأثير بالسلب على عمر البطارية وهذه التقنية لا تجعل الرقائق تعمل بصورة أسرع وهي المشكلة الرئيسية التي تواجه صناعة الحوسبة اليوم ولكنها بدلاً من ذلك تبقى الشرائح مدعومة بالبيانات طوال الوقت مما يحسن كفاءة الأداء الكلي.



وقال السيد فلاديمير ستويانوفيتش الأستاذ بجامعة بيركلي والذي قاد عملية تطوير الشريحة أن بناء الشريحة الأولى التي تتواصل مع العالم الخارجي بصرياً يعد علامة فارقة وأن التحدي الأكبر سيكون في توفير هذه التكنولوجيا بكلفة معقولة أيضاً فأن هذه التكنولوجيا سوف يبدأ العمل بها في مراكز البيانات قبل أن تكون متاحة للأجهزة الأصغر حجماً.

وأضاف "إننا نتوقع إنه عندما يتم توفير هذه التكنولوجيا بكلفة معقولة سيكون من السهل إختراق سوق الهاتف المحمول والكمبيوتر وتستهلك هذه التقنية قدر قليل من الطاقة حيث يساعد ذلك على تجنب تكاليف الكهرباء ومشاكل ارتفاع حرارة الأجهزة بخلاف الطرق التقليدية لإرسال البيانات عبر الأسلاك النحاسية.

ويدخل في صناعة نموذج الشريحة مواد غير عادية إلى حد ما مثل مزيج من عنصري السيليكون والجرمانيوم والذي من شانه أن يكون أكثر تكلفة للإستخدام التجاري ولكن فكما قال ستويانوفيتش ففي الأونة الأخيرة تم بناء الشرائح من مادة السيليكون التقليدية مما يسهل من عملية طرحها للإستخدام التجاري.

المصدر