IBM investiga una alternativa a la memoria DRAM

Hasta ahora la memoria DRAM ha estado siguiendo los mismos patrones desde su fabricación, cuya patente fue registrada en 1968, y desarrollada en los laboratorios de IBM, Por el momento no se había pensado en ninguna alternativa a la DRAM, pero recientemente, se han empezado a investigar alternativas, tanto a la DRAM como al uso del silicio en el proceso de fabricación.

Alternativa a la memoria DRAM actual

Investigadores de IBM Zúrich y la universidad alemana de RTWH Aachen, están desarrollando una nueva memoria de cambio de fase no volátil con antimonio cristalizado monoatómico, que, al contrario de los materiales de cambio de fase convencionales, en este proceso se utiliza un solo elemento, el antimonio (Sb). Las memorias de cambio de fase tradicionales hacen uso de una mezcla de diferentes materiales, lo cual complica el proceso de hacerlas más pequeñas con el objetivo de tener mayor densidad de almacenamiento. Esto es debido a las impurezas que se forman de la mezcla, algo que afecta de forma negativa a este proceso.

Este nuevo enfoque, sin embargo, se basa en el uso de películas de antimonio de un espesor de entre 3 y 10 nanómetros, situado entre capas de silicio con un grosor de 40 a 200 nm. Para sus prototipos los ingenieros han conseguido una ratio de cambio de 50 nanosegundos, lo que se traduce en 20 MHz, que, si bien no es un número muy alto, los investigadores se muestran optimistas y afirman que pueden optimizarlo más. Su siguiente marca es la de alcanzar los 10 nanosegundos, lo que ya se estaría acercando a lo que vemos en las velocidades de la DRAM.

El futuro del proyecto

Los experimentos previos con un solo elemento en memorias de cambio de fase fueron moderadamente exitosos, teniendo que ser creados cuidadosamente en finas películas. Ahora, están usando un método por el cual enfrían de forma ultrarrápida el material según lo sacan de haberlo fundido, convirtiéndose de forma instantánea en cristal, teniendo así, las propiedades deseadas.

Después aplican corriente a través de algunos contactos de la estructura para calentar el material, cuidadosamente controlando los tiempos y la corriente se hace posible cambiar el material entre un estado de conducción eléctrica y de no conducción, lo que se puede usar para almacenar un bit de información. Al contrario que la memoria DRAM tradicional, este nuevo enfoque no requiere de un suministro constante de voltaje, debido a que el material físicamente cambia de propiedades. Al contrario que la DRAM que solo almacena un electrón volátil, que necesita ser refrescado cada cierto tiempo.

El mayor problema que pueden enfrentar a la hora de la producción, es el limitado tiempo de vida del cristal de antimonio. Ya que a 60-70 C, que suele ser una temperatura a la que muchos dispositivos electrónicos pueden llegar a funcionar, la vida útil pasa a ser solo de 100 segundos. Los investigadores tienen la confianza de que esto se puede mejorar, posiblemente ajustando el grosor de la película, haciendo uso de estructuras 3D, o incluso haciendo uso de mejores materiales de confinamiento, que incluso puede que ya no sea silicio.

Fuente: Physicsworld

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