El sueño de una memoria única y universal para computadoras podría convertirse en realidad antes de lo que pensamos gracias a GST467.
Los científicos han diseñado un nuevo y emocionante material llamado “GST467”, compuesto de germanio, antimonio y terbio. Utilizado en una estructura innovadora llamada superred, podría ser la clave para reemplazar tanto la RAM a corto plazo como el almacenamiento a largo plazo en nuestros dispositivos.
Este avance podría marcar el comienzo de una era de computadoras más rápidas, más eficientes energéticamente y menos costosas.
¿Qué es la memoria universal?
Las computadoras existentes dependen de diferentes tipos de memoria. La memoria a corto plazo, como la RAM, ofrece velocidad pero exige un gran espacio físico y energía constante. Si su sistema se apaga, sus datos se pierden. La memoria flash (piense en las SSD) es excelente para el almacenamiento permanente, pero no puede igualar la velocidad de la RAM para la transferencia de datos. Una verdadera memoria universal transformaría las experiencias informáticas con un rendimiento increíble y sistemas optimizados.
Los científicos explican que "GST467" es un excelente candidato para la memoria de cambio de fase (PCM). Su ventaja clave es una transición física más estable al cambiar entre estados cristalinos y fundidos de una manera altamente controlada para representar unos y ceros de datos. Esta transición también absorbe o libera energía mensurable, definiendo aún más el mecanismo de almacenamiento.
La innovadora investigación muestra que estos dispositivos son increíblemente rápidos, consumen mucha energía y son capaces de retener datos durante potencialmente más de una década, incluso a altas temperaturas. Es importante destacar que los científicos creen que esta tecnología es notablemente amigable para la industria en comparación con otras alternativas.
¿Qué hace la RAM en una computadora?
La RAM es un área de almacenamiento súper rápida que contiene toda la información que su computadora está usando activamente en este momento. Cuando abre un programa, mira un video o edita un documento, los datos necesarios para esas tareas se cargan en la RAM. Esto permite que el cerebro de su computadora, la CPU, acceda rápidamente a esa información y lleve a cabo sus instrucciones.
A diferencia de un disco duro o SSD, que almacena sus archivos de forma permanente, la RAM es temporal. Tan pronto como apagas tu computadora, el contenido de la RAM desaparece. Por eso es tan importante guardar su trabajo con regularidad; La RAM no es el lugar para el almacenamiento a largo plazo y es el componente principal utilizado en procesamiento paralelo.
La cantidad de RAM en su computadora tiene un gran impacto en su buen funcionamiento. Si tiene mucha RAM, puede hacer malabarismos con varios programas o abrir archivos enormes sin que su computadora se ralentice. Por otro lado, no tener suficiente RAM significa que su computadora necesita mezclar datos constantemente entre su RAM y su disco duro más lento, lo que hace que todo se sienta lento.
¿Cómo funcionan GST467 y la memoria de cambio de fase?
PCM funciona utilizando un material (como GST467) que puede cambiar su estado físico entre formas cristalinas y amorfas. Estos dos estados corresponden al 0 y 1 binario debido a sus resistencias eléctricas radicalmente diferentes.
Para cambiar de estado, breves impulsos eléctricos proporcionan un calentamiento específico. Un pulso fuerte y corto induce un calentamiento rápido y luego un enfriamiento rápido, bloqueando el material en un estado amorfo (fundido). Un pulso más largo y más débil provoca un calentamiento gradual para lograr una estructura cristalina.
Dado que los dos estados tienen resistencias muy diferentes, un pulso eléctrico de muy baja potencia puede medir la resistencia para leer los datos almacenados sin alterar el estado.
Los materiales tradicionales utilizados en la investigación PCM para crear una memoria universal implican compensaciones. Aquí es donde GST467 sobresale:
Estabilidad
La clave para un PCM confiable es qué tan "estable" es cada estado. GST467 exhibe una estabilidad increíble tanto en su estructura amorfa como cristalina, lo que conduce a:
- Retención de datos: Los datos se pueden almacenar de forma fiable durante largos períodos, incluso a temperaturas elevadas. Esto se traduce en una verdadera no volatilidad, imprescindible para reemplazar el almacenamiento flash.
- Trabajadora: Puede soportar muchos más ciclos de lectura/escritura, lo que reduce el riesgo de fallo de la celda de memoria.
Conmutación eficiente
GST467 puede cambiar entre estados a temperaturas y voltajes más bajos que otros materiales similares. Esto se traduce directamente en un menor consumo de energía y un funcionamiento más rápido.
Fácil de fabricar
Las temperaturas y los procesos necesarios para trabajar con GST467 son más compatibles con las prácticas de fabricación de semiconductores existentes en comparación con otros posibles materiales de memoria universal. Esto potencialmente acelera el desarrollo y reduce los costos.
Por lo tanto, GST467 no sobresale en una sola métrica, sino que logra un equilibrio extraordinario de cualidades cruciales. Esto es lo que lo coloca en un camino prometedor hacia una verdadera memoria universal que cierre la brecha entre la RAM y el almacenamiento tradicional.
La carrera de la memoria universal
“GST467” no está solo en este espacio. Ultraram, basado en diferentes semiconductores, es un fuerte contendiente. Si bien actualmente está más cerca de su comercialización, ULTRARAM adolece de algunas limitaciones, como requisitos de voltaje más altos y toxicidad potencial. Por el contrario, el equipo detrás de GST467 enfatiza que su diseño puede integrarse fácilmente en los procesos de fabricación de chips existentes. En última instancia, este factor podría resultar crucial para una rápida adopción.
Si bien persisten obstáculos, estos logros hacen que la verdadera memoria universal parezca aún más posible. Eric Pop, uno de los líderes de la investigación, destaca el futuro: "Un siguiente paso clave es conseguir que los socios de la industria nos ayuden a ampliar esto de una manera rentable... [haciéndolo] accesible para su inclusión en los dispositivos de consumo".
Crédito de la imagen destacada: svstudioart/Freepik.
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- Fuente: https://dataconomy.com/2024/02/14/what-is-universal-memory-and-gst467/
