عملية التصغير وتطور أجهزة التخزين

تطور عالم الحوسبة بشكل كبير في العقود الأخيرة. كان التغيير الرئيسي الذي حدث في عالم التكنولوجيا هو تصغير . هذا هو حجم معالجات والذاكرة انخفضت بشكل ملحوظ. وهذا ما سنتحدث عنه اليوم ، تطور أجهزة التخزين والترانزستورات ، عناصر مختصة من الأجهزة الإلكترونية.

تطور إلى أصغر

واحدة من أنابيب فارغة من ENIAC في الأربعينيات كان حجم كف اليد . ومنذ ذلك الحين ، أصبح تقليص حجم هذه المكونات هو الهدف ، وذلك لتقليل حجم أجهزة الكمبيوتر التي كانت في ذلك الوقت أخذوا غرفة كاملة .

أكبر تقدم في عملية تصغير أصل مع الترانزستورات . حدث أكبر إنجاز في هذا المجال في مختبرات بيل ، حيث قاموا بتجربة هذه الترانزستورات.

الترانزستورات هي الأجهزة التي تصنع نفس الوظيفة من الأنابيب المفرغة. في الواقع ، فإن عمل كلاهما متشابه للغاية. كلاهما يعمل بالكهرباء أو لا يعتمد على الطاقة التي يتلقونها أو يتلقونها. إنه مثل مفتاح ، يمكن أن يكون مفتوحًا (0) أو مغلقًا (1).

الفرق بين الاثنين هو بحجم . بينما يتناسب أحدهما ، وهو الأنابيب المفرغة ، في راحة يدك ، فلا يمكن رؤية الآخرين بدون مساعدة المجهر. منذ ذلك الحين ، بذلت محاولات لصنع الترانزستورات أصغر وأصغر .

الأصغر ، المزيد من الترانزستورات يمكن وضعها في شريحة أو معالج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد الحجم الأصغر أيضًا على عمل الترانزستورات بشكل أفضل من خلال التقارب معًا. وكم يتقلص حجم الترانزستورات؟ أحدث معالجات إنتل ، معالجات Kaby Lake ، بها معالجات صغيرة يصل حجمها إلى 14 نانومتر. على النقيض من ذلك ، في عام 2010 ، عملت معالجات Westmere من نفس الشركة مع ترانزستورات 32 نانومتر. بدون شك ، فرق كبير.

وما هو الحد؟ تشير التقديرات إلى أن حدود الترانزستورات في 7-8 نانومتر . من هناك ، تصبح المواد التي صنعت منها شديدة غير مستقر . كما نرى ، نقترب من هذا الحد. لهذا السبب ، من المهم البحث عن جديد بدائل .

مسارات التحسين

عملية التصغير يجب ألا تتوقف . لسنا راضين عما لدينا اليوم. نريد المزيد. ما هي الخطوة التالية على طريق ما زالت صغيرة؟ أحد المجالات الممكنة حيث يمكن أن يكون هناك تقدم كبير هو في تكنولوجيا النانو . على وجه الخصوص ، فإن الجرافين يبدو أنه مستقبل المعالجات ، وبالتالي القضاء على احتكار السيليكون. على سبيل المثال ، صنع أصغر ترانزستور بهذه المادة العظيمة ، بسمك ذرة واحدة فقط!

مجال آخر رائع يمكننا التقدم فيه هو كمبيوتر الكم . تبحث الشركات الكبرى في ذلك ، وقد أظهرت بالفعل إمكاناتها. إن انتشار هذه التقنية سيكون له تأثير كبير ولكن ليس كما قد يظن الجميع… لكننا اليوم لن نتحدث عنها في هذا المقال ، لكن لا تترددوا في سؤالنا.

النهوض بأجهزة التخزين

لم يقتصر حجم الترانزستورات فحسب ، وبالتالي المعالجات ، على تقليل حجمها في العقود الأخيرة. ال أجهزة التخزين يملكون تغيرت جذريا . لقد خضعوا ليس فقط لعملية تصغير ، ولكن تغيير كامل.

بطاقات مثقبة

بالنسبة للكثيرين ، كانت البطاقات المثقبة هي أول جهاز تخزين. نشأ مفهوم البطاقات المثقوبة في القرن الثامن بفضل العالم والمخترع تشارلز باباج . لكن لم يبدأ استخدامها في مجال الكمبيوتر حتى عام 1950.

تشغيل هذه بسيط جدا. هم ببساطة البطاقات كرتون أو بلاستيك أو مادة صلبة أخرى مع الثقوب . وكيف تقرأ وتكتب المعلومات؟ بكل بساطة ، يتم تخزين المعلومات في نظام ثنائي ، تمامًا كما هو الحال في أجهزة التخزين الأخرى. في هذه الحالة ، الثقب هو صفر ، وغيابه هو 1. بهذه الطريقة ، يمكنهم تخزين ما يصل إلى 960 بت.

لاصقات مغناطيسية

هذه تقنية متعددة الاستخدامات للغاية تتكون من أ حزام بلاستيك . هذا مغطى ب مادة مغناطيسية ، وهو ما يخزن المعلومات. في الماضي ، كان هذا الشريط يلف في ملف يمكنه تخزين 5-10 ميغا بايت. على الرغم من أن هذه كانت تتطور لتكون قادرة على تخزين المزيد من المعلومات ولديها العديد من التنسيقات.

ربما تكون هذه أقدم تقنية تخزين لا يزال قيد الاستخدام . لكن ... هل لا يزال قيد الاستخدام؟ نعم ، يعد VHS القديم مثالاً ، ولكن كذلك الأشرطة هي LTO ، والتي لا تزال تبيع وتنتج إصدارات جديدة. لكننا ناقشنا هذا بالفعل في مكان آخر. مقالة - سلعة .

خاتمة

كما نرى ، في مجال الحوسبة ، يبدو أن كل شيء هو ملف سباق لمعرفة من يمكنه فعل ذلك الأصغر . والنتيجة هي إمكانية وجود هواتف محمولة أو أجهزة كمبيوتر في منازلنا.

في ال جزء ثان سنرى باقي أجهزة التخزين المفقودة. سنراك هناك!