IBM apresenta memória 100 vezes mais rápida que flash

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/07/2011

O chip de memória de mudança de fase com 200.000 células, fabricado com tecnologia CMOS de 90 nanômetros, guarda até quatro bits por célula.
[Imagem: IBM/Michael Lowry]

Memórias de mudança de fase

Vários grupos de pesquisadores vêm trabalhando com afinco nas memórias de mudança de fase, ou PCM (Phase Change Memory).

Como as memórias flash usadas em virtualmente todos os eletrônicos portáteis, as memórias PCM não perdem os dados quando desligadas - com a vantagem de consumir menos energia e ter potencial para serem muito mais rápidas.

Agora, pela primeira vez, cientistas da IBM conseguiram armazenar múltiplos bits em uma mesma célula PCM, de forma confiável e duradoura.

Deriva de resistência

Os cientistas da IBM em Zurique, na Suíça, usaram avançadas técnicas de modulação para contornar o problema da chamada deriva de resistência nas células de memória PCM.

Esse problema faz com que os níveis de resistência armazenados mudem ao longo do tempo, o que gera erros de leitura.

Até agora, a retenção de dados confiável só havia sido demonstrada para um único bit por célula PCM.

Na prática, o avanço consiste na utilização de um software para corrigir os erros, que continuam ocorrendo.

Múltiplos bits por célula

Como seu nome indica, uma memória de mudança de fase armazena os bits pela alteração de fase - amorfa ou cristalina - do material usado em sua construção, uma liga de vários elementos.

Esse material é colocado entre dois eletrodos. A mudança de fase, e sua reversão, é induzida pela aplicação de uma tensão ou de pulsos de corrente de diferentes intensidades.

Dependendo da tensão, mais ou menos material entre os eletrodos é submetido à mudança de fase, o que afeta diretamente a resistência da célula.

Os cientistas exploraram esse aspecto para guardar não apenas um bit, mas vários bits por célula.

Usando quatro níveis de resistência distintos foi possível armazenar as combinações de bits "00", "01", "10" e "11".

Usando os dois melhoramentos, os cientistas da IBM conseguiram anular a deriva de resistência e demonstrar a retenção a longo prazo dos bits armazenados em um chip com 200.000 células PCM, fabricado com tecnologia CMOS de 90 nanômetros.

Memória 100 vezes mais rápida

Há muito se procura uma tecnologia de memória universal, não-volátil - que não perde dados quando a energia é desligada - com um desempenho superior à flash, a tecnologia de memória não-volátil mais usada hoje.

Isto permitirá que os computadores inicializem instantaneamente, além de melhorar significativamente o desempenho global dos sistemas de TI.

A memória PCM é um dos candidatos nessa corrida, bastante promissora por ser capaz de gravar e recuperar dados 100 vezes mais rápido do que as memórias flash.

Outra vantagem é que as memórias PCM são muito mais resistentes do que as flash, podendo suportar pelo menos 10 milhões de ciclos de escrita, em comparação 30.000 ciclos das flash de categoria empresarial ou 3.000 ciclos das flash de categoria consumidor, como as que equipam câmeras fotográficas e pendrives.

Enquanto 3.000 ciclos supera a vida útil de muitos equipamentos eletrônicos de consumo, 30.000 ciclos é muito pouco para aplicações empresariais.

Os pesquisadores estimam que as memórias PCM poderão estar no mercado dentro de cinco anos.