Investigadores de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas UCLA han desarrollado una memoria ultrarrápida y de gran capacidad, denominada como memoria de acceso aleatorio de magnetorresistencia o MeRAM. Este proyecto fue presentado el pasado mes de diciembre en el IEEE International Electron Devices Meeting de San Francisco, un foro internacional sobre los últimos avances tecnológicos en semiconductores electrónicos.
La memoria diseñada por los investigadores de la UCLA, MeRAM, podrá ser utilizada en los chips de memoria de dispositivos, tales como smartphones, tablets, ordenadores y microprocesadores, así como en los discos duros de ordenadores y bases de datos.
La principal ventaja que presenta MeRAM con respecto a la tecnología actual es su bajo consumo de energía a pesar de la su alta velocidad de lectura y escritura, y su nula volatilidad, es decir, la capacidad de conservar datos cuando no se le aplica energía.
Las memorias convencionales basan su tecnología en la propiedad magnética de los electrones (spin) y su carga, denominada STT. Para poder escribir datos en la memoria es necesario aplicar corriente eléctrica que haga mover los electrones a través de los conductores. Pero para mover esa cantidad considerable de electrones se requiere una gran cantidad de energía, que se traduce en un calentamiento considerable del dispositivo durante la escritura. Además, el uso de gran cantidad de energía limita la capacidad física de la memoria, disminuyendo la densidad de almacenamiento y aumentando el coste por bit.
Pero el equipo de la UCLA ha sustituido la tecnología por corriente eléctrica STT para escribir datos por tensión eléctrica, con la ventaja de no tener que mover grandes cantidades de electrones durante el proceso de escritura, gracias al uso del voltaje. De esta forma se puede almacenar información en la memoria, generando mucho menos calor y aumentando su eficiencia energética. Otra ventaja importante es que gracias al voltaje se puede aumentar la densidad de información de la unidad física de almacenamiento con respecto a la STT, reduciendo el coste por bit.
¿Cómo funciona MeRAM?
MeRAM utiliza estructuras a nanoescala formadas por varias capas apiladas una encima de la otra, dos de ellas compuestas de materiales magnéticos. Cuando se aplica el campo eléctrico, se genera tensión debido a la diferencia de potencial eléctrico entre las dos capas magnéticas. Esta tensión se acumula o reduce los electrones en la superficie de estas capas, y permite escribir bits de información en la memoria.
Según afirma Khalili Pedram, uno de los directores y promotores del proyecto junto con el profesor Kang L. Wang, “Este trabajo abre nuevas vías sobre cuestiones como la forma de controlar la dirección de conmutación utilizando pulsos de voltaje, la forma de garantizar que los dispositivos funcionen sin necesidad de campos magnéticos externos, y su integración en dispositivos de memoria de alta densidad”.
Imagen | vía Flickr (by High Tech Dad)
