Memorie

Ricercatori creano una memoria non volatile veloce come la DRAM ma 100 volte più efficiente

I fisici della Lancaster University hanno inventato un nuovo tipo di dispositivo di memoria che potrebbe cambiare il modo in cui funzionano computer, smartphone e altri prodotti elettronici.

Gli studiosi parlano di “memoria universale”, ovvero una memoria dove il dato è archiviato in modo sicuro ma che può essere modificato facilmente. “Qualcosa che era ampiamente considerato irrealizzabile – finora”, sottolineano i fisici.

Oggi abbiamo a che fare principalmente con due tipi di memoria, la dynamic RAM (DRAM) e la memoria flash, che hanno ruoli e caratteristiche complementari. La DRAM è veloce, perciò è usata come memoria di sistema. Il problema è che è volatile, quindi l’informazione immagazzinata viene persa quando viene rimossa l’energia. La memoria DRAM insomma “dimentica” continuamente le informazioni e deve essere costantemente aggiornata.

La memoria flash è non volatile, quindi mantiene i dati anche senza richiedere energia, ma è più lenta della DRAM. In un articolo pubblicato sull’edizione del giornale Transactions on Electron Devices, i fisici della Lancaster University mostrano come singole celle di memoria possono essere collegate insieme in gruppi per creare una RAM, in grado di garantire le prestazioni della DRAM, pur offrendo un’efficienza 100 volte migliore e con il vantaggio aggiuntivo della “non volatilità”.

Questa soluzione, chiamata ULTRARAM, “sarebbe un’implementazione funzionante della cosiddetta memoria universale, che combina tutti i vantaggi di DRAM e flash, senza alcun svantaggio”.

Il professor Manus Hayne, che guida la ricerca, ha spiegato che il suo team ha risolto il paradosso della memoria universale sfruttando un effetto di meccanica quantistica chiamato “resonant tunnelling” (tunnelling risonante) che consente a una barriera di passare da opaca a trasparente applicando una piccola tensione.

Il nuovo studio descrive le sofisticate simulazioni di questo processo e propone un meccanismo di lettura per le celle di memoria che dovrebbe migliorare di molti ordini di grandezza il contrasto tra gli stati logici, permettendo alle celle di essere collegate in grandi insiemi.

Il lavoro evidenzia inoltre come la netta transizione tra opacità e trasparenza della barriera di tunneling risonante faciliti un’architettura altamente compatta con un’alta densità di bit. Adesso si sta lavorando affinché si riescano a produrre di chip di memoria funzionanti, la logica di lettura e l’implementazione sul silicio.