رشد روزافزون علوم كامپيوتری و افزايش چشمگير نقش آن در كليه سطوح و رشتههای
مختلف، موجب شده است كه اين صنعت در چند سال اخير پيشرفت قابل توجهی نمايد. امروزه دانشمندان تلاش فراوان میكنند تا
نسل جديدی از كامپيوترها را با اهداف و مشخصات جديد، توليد كنند. از مهمترين خصوصياتی كه در طراحی نسل تازه
كامپيوترها مورد توجه میباشد. داشتن حافظه زياد، سرعت قابل توجه و كوچكی اندازه آنها است.
اگر هم اكنون گشتی در اينترنت بزنيد، خواهيد ديد كه در هر گوشه و كنار دنيا، دانشمندانی مشغول ساخت كامپيوترهايی جديد با ايده و فكری تازه هستند.
اين كه تصور كنيم نسلی از كامپيوترهای آينده، از شيشه است و ما میتوانيم مانند يك قاب شيشهای
داخل كامپيوتر را ديده و نيز از انجام عمليات مختلف آن آگاه شويم بسيار جالب خواهد بود.
طرح كامپيوترهای شيشهای
توسط دانشمندان ژاپنی ارائه شده است. ابتدا، به انجام رسيدن اين طرح، غيرقابل تصور مینمود، زيرا سرعت حركت الكترونها
درون شيشه بسيار كند است و نيز شيشه در حرارت 550 درجه سلسيوس تغيير شكل میدهد، بنابراين ساخت دستگاهی با پايه شيشهای
دور از دسترس مینمود.
مهندسين كه روی اين پروژه كار میكنند،
اظهار میدارند كه مشكلات زيادی در ساخت اين كامپيوترها وجود دارد، ولی بر
آنها غلبه خواهند كرد. آنها اعلام كردهاند كه كامپيوترهای شيشهای
تا سال 2003 وارد بازار میشوند.
|
" " |
|
مهمترين
هدفاز
توليد اين كامپيوترها، ارزان شدن مراحل توليد است كامپيوترهای شيشهای
آينده 50% از كامپيوترهای فعلی ارزانتر خواهند بود. |
|
" " |
دانشمندان در آزمايشگاه Fujitsu ژاپن
نمونهای از دستگاههای نسبتاً سادهای
ابداع كردهاند كه روی لايههای شيشه قرار میگيرد
و يا از شيشه ساخته شده است.
Nobuo Sasaki مدير اين پروژه میگويد «طرح
اصلی ما ساخت پردازشگری است كه روی شيشه يا از شيشه باشد، كه تاكنون به نتايج خوبی دست يافتهايم، نيز مهمترين
هدف ما از توليد اين كامپيوترها، ارزان شدن مراحل توليد است».
كامپيوترهای شيشهای
آينده 50% از كامپيوترهای فعلی ارزانتر خواهند بود.در كامپيوترهای شيشهای،
ميكروپروسسور از شيشه میباشد و ابعاد آن بسيار كوچك است. ميكروپروسسور
تراشهای حاوی واحد حساب و منطق حافظه چركنويس و
واحد كنترل است. ميكروپروسسور برای فعال شدن در يك سيستم به تراشههای متعددی نياز دارد. تراشه نيز يك مدار مجتمع بر
روی يك تكه سيليسيم نازك است كه روی آن تعداد زيادی دريچه وجود دارد كه از اين طريق به يكديگر متصل میشوند. تراشهها
در كامپيوترهای شيشهای علاوه بر اين كه از جنس شيشه هستند، با پايه شيشهای
نيز ساخته میشوند. اين پايهها روی قطعات
پلاستيكی نصب میگردند و قطعات پلاستيكی با سيم به بردهای شيشهای
CPU متصل میشوند، تا الكترونها مسير خود را در
يك ميكروپروسسور كامل كنند.
از آنجـا كه سرعت حركت الكترونها در شيشه
معمولی بسيار پايين است، میبايست شيشهای ساخته
شود تا سرعت حركت الكترونها (تحريكپذيری الكترونها)
يا جداسازی اجزاء سيليكون پايه، به بالاترين حد خود برسد. برای ساخت تراشههای شيشهای
Nobuo Sasaki سيليكون TFT را با روشی جديد ابداع كرده است.
سيليكون TFT جريان را آشكار میكند
و قادر است تحريكپذيری زيادی در تراشههای شيشهای
ايجاد كند؛ در نتيجه، سرعت كامپيوترهای شيــشهای بسيار بالا خواهد بود، زيرا تراشههای
شيشهای قادرند ميليــاردها دستورالعمـل را در يك ثانيه انجام دهند. دانشمندان، قطعات كوچكی از كريستال را در شيشه
قرار میدهند، تا قدرت تحريكپذيری شيشه را بالا
ببرند. اين روش به دو دليل بسيار مهم است، اولاً كريستـال توان مصرفی بسيار پايينی دارد، و در نتـيجه مصرف برق اين دسته از كامپيوترها نيز بسيار پايين است، و ديگر اين كه با اين روش،
شيشه تا دمای 450 درجه سلسيوس تغيير شكل نمیدهد. البته دانشمندان در تلاشند تا شيشه ساخته شده را تا دمای بالاتر
مقاوم نمايند، در نتيجه واضح است كه كامپيوترهای شيشهای نياز به فن (خنك كنـنده) برای CPU ندارند. همانطور كه میدانيم،
در كامپيوترهای فعلی استفاده از فن CPU اجتنابناپذير است، زيرا دمای تراشهها
هنگام روشن بودن كامپـيوتر بسيار بالا میرود و اگر فن به هر دليلی از كار بيفتد از طريق سنسوری برق دستـگاه قطع میگردد.
مهمترين قطعه الكترونيـكی يك كامپيوتر ترانزيسـتور است كه به عنوان تقويتكنـنده به كار برده میشود.
اين قطعه جزء اساسی در اكثر مدارهای مجتمع است. در كامپيوترهای شيشهای، ترانزيستورها نيز از شيشه ساخته میشود،
اين ترانزيستورها ارزان و بسيار كوچك هستند.
هنگامی كه اجزای كامپيوتر به صورت مستقيم روی شيشه نصب میشوند،
پتانسيل ذخيرهای بسيار بالايی به وجود میآورند،
در نتيجه قدرت ذخيرهسازی كامپيوترهای شيشهای
آينده بسيار بالا خواهد بود.
از ترفنـدهای ديگری كه در ساخت شيشه به كار برده میشود،
پوشاندن شيشه با كريستال مايع است. كريستال مايع، يك ماده آلی است كه قابليت جريان يافتن را داشته و نيز برخی از خواص جامدات را دارد. كريستال مايع در كامپيوترهای شيشههای
به عنوان نمايشگر و كنـترلكنـنده مراحل، به كار برده میشود.
هر مولكول كريستـال مايع مطابق شكل، ميلهای مانند است. اكسيد انديوم يك ورق هادی شفاف است كه نور میتواند
به راحتی از آن گذشته و كريستال مايع تحت اين شرايط شفاف به نظر میرسد. اگر ولتاژی به دو سر هادی اعمال شود، مشكل
ترتيبی مولكولها بههم ريخته و ناحيه مذكور دارای
ضريب انكسار متفاوتی میشود و نور در جهات مختلف منعكس میگردد،
در نتيجه اين ناحيه كدرتر بهنظر میرسد. مطابق
شكل، نواحی بين صفحه هادی كدر است و بقيه نقاط خارج از صفحه همچنان شفاف میماند.
با ساخت كامپيوترهای شيشهای، تحولی در صنعت كامپيوتر و انقلابی در تبديل مواد عايق شبه رسانا ايجاد میشود.
اين كامپيوترها نه تنها بسيار زيبا هستند بلكه از سرعت، وقت و حافظه بالايی برخورد دارند.
