Bộ nhớ vũ trụ - chứa cả tri thức nhân loại trên đầu ngón tay

Nantero Greg Schmergel giữ một bảng mạch silicon nhỏ bằng một đĩa compact trên tay của ông. Đó là một thiết bị phần cứng có thể chứa 10 tỉ bit dữ liệu. Nhưng cái đáng chú ý hơn cả là cách mà thiết bị này lưu giữ.

Mỗi bit dữ liệu được mã hóa không phải bằng các điện tích trên phần tử mạch như ở các bộ nhớ điện tử thông thường, cũng không phải bằng các từ trường như trong các đĩa cứng, mà bằng các định hướng của cấu trúc ở cấp độ nanomet. Công nghệ này cuối cùng có thể cho phép một lượng dữ liệu cực lớn được chứa trong máy tính và các thiết bị di động.

Theo các chuyên gia, trong vòng 20 năm tới hoặc ngắn hơn, bạn có thể đặt nội dung của vô cùng nhiều đĩa DVD trong máy tính xách tay hoặc một thiết bị cầm tay nào khác của bạn.

Theo các chuyên gia, cho tới nay chưa có một bộ nhớ nào chứng tỏ được khả năng vượt trội, bởi chúng đều có những hạn chế nhất định.

Các loại bộ nhớ tĩnh và động, sử dụng trong các máy tính cá nhân hiện nay có thể có hoạt động nhanh, song chúng chiếm quá nhiều không gian và đòi hỏi nguồn nuôi lớn. Còn các bộ nhớ như các đĩa cứng tuy không cần nguồn nuôi song tốc độ truy cập thông tin lại quá chậm. Vì vậy các nhà nghiên cứu đã nghĩ tới một kiểu bộ nhớ mới kết hợp được tất cả các lợi thế của công nghệ hiện thời. Giải pháp là: Các ô nhớ được chế tạo từ các ống nano cacbon, kích thước của mỗi ô nhỏ hơn 1/10.000 bề rộng của sợi tóc và được treo phía trên một điện cực với khoảng cách vài nanomet. Ở trạng thái mặc định, không có dòng điện chạy giữa ống nano và điện cực, biểu hiện cho số 0. Khi có điện thế tác động vào ô nhớ, ô nhớ bị kéo xuống chạm vào tiếp điểm bên dưới làm xuất hiện dòng điện biểu hiện cho số 1. Các ống nano này vẫn phải ở nguyên vị trí khi điện thế bị ngắt đi. Công nghệ này có thể đồng nghĩa với sự kết thúc của công nghệ sản sinh ra bộ nhớ flash.

Công nghệ bộ nhớ siêu đặc mới này sẽ mở ra khả năng chứa dữ liệu vô cùng lớn cho các thiết bị di động. Schmergel cho biết: Mục tiêu cuối cùng của công nghệ này là việc mã hóa mỗi bit dữ liệu trên một ống nano. Điều đó sẽ cho phép mã hóa hàng tỉ bit dữ liệu trên diện tích 1 cm ²song các nguyên mẫu đầu tiên vừa ra đã có thể chứa khoảng 100 triệu bit trên 1cm ².

Hiện tại Schmergel đang hợp tác với nhà sản xuất chíp điện tử khác để kết hợp loại “bộ nhớ vũ trụ” này vào các mạch bán dẫn. Bộ nhớ nano sẽ được đặt phía trên các transitor thông thường được sử dụng để viết và đọc các dữ liệu, các ống dẫn nano sẽ được xử lý để chúng không làm nhiễu các mạch bán dẫn liền kề.

Theo dự đoán của các nhà khoa học, cuối năm 2006 các đối tác của Schmergel có thể chế tạo ra các mẫu chip đầu tiên sử dụng các bộ nhớ từ ống nano. ứng dụng đầu tiên sẽ được sử dụng trước hết trên các máy tính xách tay và sổ tay điện tử PDA và mục tiêu cuối cùng là thay thế tất cả các bộ nhớ và đĩa cứng trong tất cả các máy tính.

Theo các chuyên gia về công nghệ, các ống nano treo này không phải là cách thức duy nhất để xây dựng một bộ nhớ vũ trụ. Hiện vẫn có nhiều phương thức khác, bao gồm bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên từ trường mà Motorola và IBM đang theo đuổi cùng bộ nhớ phân tử mà HP đang phát triển cũng mang nhiều hứa hẹn. Song dường như các chuyên gia về công nghệ vẫn theo dõi tiến triển của Schmergel với một sự cẩn trọng lạc quan. Ahmed Busnaina - giáo sư kỹ thuật điện tử thuộc trường đại học Northeastern là người điều hành quỹ khoa học quốc gia nhận xét: “Họ có được một cách tiếp cận rất tốt, và nó đã tiến xa hơn các ngành khác.”

Nếu thành công, loại bộ nhớ này có thể đặt cả thế giới dữ liệu hiện có ở ngay trên đầu ngón tay của bạn và đó là bước đầu để tiến tới mục tiêu xa hơn nữa là tạo ra một CD chứa toàn bộ tri thức của loài người.

Nguồn: KH&ĐS số 43 (1761), ngày 30/5/2005