Memórias magnéticas alcançam velocidade de memórias RAM

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/03/2011

Esta é uma imagem da célula de armazenamento MRAM, gerada por microscópio eletrônico.
[Imagem: PTB]

As memórias flash são um dos maiores sucessos recentes da eletrônica.

Tanto que os engenheiros estão se inspirando em suas vantagens para beneficiar outras aplicações como, por exemplo, a memória dos computadores.

Isto permitira computadores com inicializações quase instantâneas e que não perderiam os dados ao serem desligados.

Memórias magnéticas

É para isso que estão sendo desenvolvidas as memórias de acesso aleatório magnéticas, ou MRAM (Magnetic Random Access Memories).

O grande entrave para a disseminação do uso das MRAM - as memórias magnéticas estão no mercado desde 2005 - é que elas são lentas em relação às memórias RAM tradicionais. Ou, pelo menos, eram.

Cientistas do instituto alemão PTB acabam de criar uma célula de memória magnética que funciona com uma velocidade acima de 2 GHz.

Quando foram lançadas, as MRAM possuíam tempos de resposta na faixa dos 250 nanossegundos. Hoje esse número está na casa dos 2 nanossegundos.

A nova célula agora desenvolvida alcança 0,5 nanossegundo, ou 500 picossegundos de tempo de acesso. Isso corresponde a uma taxa de transferência de 2 Gbits, contra os 400 Mbits alcançados até agora.

Magnetismo espalhado

Os cientistas afirmam que, além dos ganhos na velocidade, a nova memória magnética consome menos energia, aquece menos e tem uma menor taxa de erro, o que sempre foi um grande problemas das MRAM.

Ao contrário das DRAM e SRAM (memórias de acesso aleatório dinâmicas e estáticas), que guardam dados na forma de uma carga elétrica, as MRAM usam o alinhamento magnético das suas células - cada célula corresponde a um bit de informação.

Ao se magnetizar uma célula, contudo, as células adjacentes acabam sendo influenciadas e mudam seu valor, o que gerava taxas de erro inaceitáveis quando se tentava aumentar a velocidade de gravação.

Acionamento balístico

Os cientistas minimizaram esse problema usando uma técnica chamada acionamento balístico do bit.

O pulso magnético usado para gravar o valor de um bit é selecionado de tal forma que a magnetização daquela célula específica executa uma meia-rotação do spin (180°), enquanto as células cujos dados devem ser mantidos intactos executam uma rotação completa (360°).

Nos dois casos, a magnetização fica em estado de equilíbrio após o decaimento do pulso magnético, o que impede excitações magnéticas residuais anômalas.

Em vez de representar um encargo extra, isto significa que vários bits podem ser programados ao mesmo tempo, o que reduziu o tempo de gravação para menos da metade.

Esta é a primeira vez que uma memória magnética alcança temporizações comparáveis com as memórias de acesso aleatório voláteis.

As memórias magnéticas são consideradas um tipo de memória universal porque oferecem, além do armazenamento não volátil, uma alta capacidade de integração, um número virtualmente ilimitado de ciclos de leitura e escrita e, agora, um tempo de acesso bastante rápido.