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Un gran avance en la memoria
Durante la última década, la memoria flash ha cambiado el panorama de la electrónica, brindándonos un almacenamiento sólido en dispositivos diminutos como iPods y teléfonos celulares. Sin embargo, a medida que el tamaño de los chips se reduce, los ingenieros saben que habrá límites para el rendimiento del flash y han estado considerando una tecnología de reemplazo llamada memoria de cambio de fase. Intel anunció hoy un avance en la investigación que duplica la capacidad de almacenamiento de una celda de memoria de cambio de fase única. Este nuevo enfoque también se implementa en el chip a través de algoritmos para que no agregue costos al proceso de fabricación de memoria de cambio de fase existente.
Mucha más memoria: Una celda de memoria (mostrada arriba) en un chip de memoria de cambio de fase almacena datos manteniendo un estado físico particular, o la orientación de los átomos. Un calentador en la celda (la línea vertical oscura) calienta el material para que pueda cambiar de estado. Anteriormente, solo se usaban dos estados. Intel ahora ha demostrado que hay dos estados más distintos que se pueden usar para almacenar datos, duplicando efectivamente la capacidad de una celda de memoria.
La memoria de cambio de fase se diferencia de otras tecnologías de memoria de estado sólido, como la memoria flash y de acceso aleatorio, porque no utiliza electrones para almacenar datos. En cambio, se basa en la propia disposición de átomos del material, conocida como su estado físico. Anteriormente, la memoria de cambio de fase se diseñó para aprovechar solo dos estados: uno en el que los átomos están débilmente organizados (amorfos) y otro en el que están rígidamente estructurados (cristalinos).
Pero en un trabajo presentado en el Conferencia internacional de circuitos de estado sólido En San Francisco, los investigadores ilustraron que hay dos estados más distintos que se encuentran entre el amorfo y el cristalino, y que estos estados pueden usarse para almacenar datos.
Para fabricar sus celdas de memoria, Intel y sus socios ST Microelectrónica Usó un material llamado GST, un tipo de vidrio que tiene estados físicos sensibles al calor. Un pequeño calentador, controlado por algoritmos en el chip, cambia el estado del GST calentando una celda de memoria hasta que alcanza uno de cuatro estados distintos. (Los sistemas más antiguos usaban el mismo enfoque, pero solo funcionaban con dos estados). El director de tecnología de Intel, Justin Rattner, dice que los investigadores utilizaron algoritmos de programación novedosos para alterar la cantidad de calor que recibe cada celda, controlando así su estado: podemos hacer esto con éxito con una matriz de tamaño razonable y hacerlo a velocidades que sean comercialmente viables, dice. A continuación, se lee la celda midiendo su resistencia eléctrica entre dos electrodos. La resistencia indica el estado de la celda porque cada estado tiene propiedades eléctricas distintas.
Al agregar dos bits por celda, Intel y ST Microelectronics han puesto la memoria de cambio de fase a la par con la tecnología flash actual, dice H.-S. Philip Wong , profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Stanford. Intel ya ha dominado un truco similar con la memoria flash en la que se puede almacenar más de un bit por celda de memoria, dice, por lo que esta es una progresión lógica para la memoria de cambio de fase. Es bastante importante desarrollar esta tecnología de almacenamiento de varios bits, dice Wong. Si no puede hacerlo, entonces está en desventaja por un factor de dos.
Una de las características que hace que el cambio de fase sea tan atractivo como alternativa de flash es que tiene los mismos beneficios que el flash con una velocidad más rápida, dice Jim Handy , analista en Análisis objetivo , una empresa de investigación de mercado de semiconductores. Como flash, la memoria de cambio de fase es una memoria no volátil que puede almacenar bits incluso sin una fuente de alimentación. Pero a diferencia de la memoria flash, los datos se pueden escribir en las celdas mucho más rápido, a velocidades comparables a las de la memoria dinámica y estática de acceso aleatorio (DRAM y SRAM) que se usa en todas las computadoras y teléfonos celulares en la actualidad. Handy explica que, en la actualidad, los ingenieros informáticos y de teléfonos móviles utilizan DRAM o SRAM combinados con flash. DRAM y SRAM se utilizan para leer y escribir datos rápidamente; El flash se utiliza para almacenar datos cuando la unidad está apagada. Los fabricantes de teléfonos están entusiasmados con la memoria de cambio de fase, dice Handy, porque parece que podrían deshacerse de dos de los chips [flash y DRAM] y reemplazarlos con un chip de memoria de cambio de fase.
La memoria de cambio de fase ha progresado mucho en los últimos años, agrega Wong. Hace unos años parecía prometedor, dice. Pero ahora va a suceder. No hay duda al respecto.