El paisaje actual de la memoria se extiende desde la venerable DRAM a las unidades de disco duro, pasando por el ubicuo Flash.

Por primera vez, científicos de IBM Research han demostrado el almacenamiento fiable de 3 bits de datos por célula con una tecnología conocida como memoria de cambio de fase (PCM en inglés)

El paisaje actual de la memoria se extiende desde la venerable DRAM a las unidades de disco duro, pasando por el ubicuo Flash. Sin embargo, en los últimos años, PCM ha atraído la atención de la industria como potencial tecnología de memoria universal basada en la combinación de la velocidad de lectura/escritura, la resistencia, la no volatilidad y la densidad. Por ejemplo, PCM no pierde los datos cuando está apagado, a diferencia de la DRAM, y la tecnología puede soportar al menos 10 millones de ciclos de escritura, en comparación con un promedio en flash que alcanza un máximo de 3.000 ciclos.

Este avance de investigación proporciona un almacenamiento rápido y fácil para capturar el crecimiento exponencial de los datos en el ámbito de los dispositivos móviles y la Internet de las cosas.

Los científicos de IBM prevén un PCM autónomo, así como aplicaciones híbridas, que combinan PCM y almacenamiento flash juntos, con el PCM como una caché extremadamente rápida. Por ejemplo, el sistema operativo de un teléfono móvil podría ser almacenado en PCM, lo que permite que el teléfono se active en unos pocos segundos. En el ámbito de la empresa, bases de datos enteras podrían ser almacenadqs en PCM para el procesamiento de consultas rápidas para aplicaciones en línea de tiempo crítico, como las transacciones financieras.

Los algoritmos de aprendizaje automático que utilizan grandes conjuntos de datos también verán un aumento de velocidad mediante la reducción de los gastos generales de latencia cuando se leen los datos entre repeticiones.

Los materiales PCM exhiben dos estados estables, Las fases amorfos (sin una estructura claramente definida) y cristalina (con estructura), de conductividad eléctrica baja y alta, respectivamente.

Para almacenar un «0» o un «1 ‘, conocidos como bits, en una célula PCM, una corriente eléctrica alta o media se aplica al material. Un ‘0’ puede ser programado para ser escrito en la fase amorfa o un ‘1’ en la fase cristalina, o viceversa. Tras leer el bit de nuevo, se aplica una tensión baja. Así es como los discos Blue-ray regrabables almacenan vídeos.

SUPERA A DRAM Y SE ACERCA A FLASH

Anteriormente, los científicos de IBM y otros institutos han demostrado con éxito la capacidad de almacenar 1 bit por célula en PCM, pero ahora, los científicos de IBM Research han presentado en el IEEE International Memory Workshop de París, por primera vez, el almacenamiento con éxito de 3 bits por célula en una matriz de células 64k a temperaturas elevadas y después de un millón de ciclos de resistencia.

«La memoria de cambio de fase es la primera instancia de una memoria universal con propiedades tanto de DRAM como flash, respondiendo así a uno de los grandes retos de nuestra industria», dijo Haris Pozidis, un autor del trabajo. «Llegar a tres bits por célula es un hito importante porque en esta densidad, el coste de PCM será significativamente menor que la DRAM y más cerca de flash.»