Prácticamente todos los dispositivos digitales que realizan cualquier tipo de procesamiento de información requieren no solo una unidad de procesamiento, sino también una memoria rápida que puede contener temporalmente las entradas, resultados parciales y salidas de las operaciones realizadas. En las computadoras, esta memoria se refierecomo memoria dinámica de acceso aleatorio, o DRAM. La velocidad de DRAM es muy importante y puede tener un impacto significativo en la velocidad general del sistema. Además, reducir el consumo de energía de los dispositivos de memoria se ha convertido recientemente en un tema candente para lograrcomputación de alta eficiencia energética. Por lo tanto, muchos estudios se han centrado en probar nuevas tecnologías de memoria para superar el rendimiento de la DRAM convencional.
La unidad más básica en un chip de memoria son sus celdas de memoria. Cada celda típicamente almacena un solo bit adoptando y manteniendo uno de los dos valores de voltaje posibles, que corresponden a un valor almacenado de "0" o "1."Las características de la celda individual determinan en gran medida el rendimiento del chip de memoria general. Las celdas más simples y pequeñas con alta velocidad y bajo consumo de energía serían ideales para llevar la computación altamente eficiente al siguiente nivel.
Un equipo de investigación de Tokyo Tech dirigido por el Prof. Taro Hitosugi y el estudiante Yuki Watanabe alcanzó recientemente un nuevo hito en esta área. Estos investigadores habían desarrollado previamente un nuevo dispositivo de memoria inspirado en el diseño de baterías de iones de litio sólidas.una pila de tres capas sólidas hechas de litio, fosfato de litio y oro. Esta pila es esencialmente una batería en miniatura de baja capacidad que funciona como una celda de memoria; se puede cambiar rápidamente entre estados cargados y descargados que representan los dos valores posibles deun poco. Sin embargo, el oro se combina con el litio para formar una capa de aleación gruesa, lo que aumenta la cantidad de energía necesaria para cambiar de un estado a otro.
En su último estudio, los investigadores crearon una celda de memoria similar de tres capas usando níquel en lugar de oro. Esperaban mejores resultados usando níquel porque no forma fácilmente aleaciones con litio, lo que conduciría a un menor consumo de energía al cambiar.el dispositivo de memoria que produjeron fue mucho mejor que el anterior; en realidad podría contener tres estados de voltaje diferentes en lugar de dos, lo que significa que es un dispositivo de memoria de tres valores ". Este sistema puede verse como una película delgada de capacidad extremadamente bajabatería de litio con tres estados cargados ", explica el profesor Hitosugi. Esta es una característica muy interesante que tiene ventajas potenciales para implementaciones de memoria de tres valores, que pueden ser más eficientes en el área.
Los investigadores también encontraron que el níquel forma una capa muy delgada de óxido de níquel entre las capas de Ni y fosfato de litio, y esta capa de óxido es esencial para el cambio de baja energía del dispositivo. La capa de óxido es mucho más delgada que la delaleaciones de oro y litio que se formaron en su dispositivo anterior, lo que significa que esta nueva celda de "mini-batería" tiene una capacidad muy baja y, por lo tanto, se cambia rápida y fácilmente entre estados mediante la aplicación de corrientes minúsculas ". El potencial para un consumo de energía extremadamente bajo esla ventaja más notable de este dispositivo ", comenta el profesor Hitosugi.
Mayor velocidad, menor consumo de energía y un tamaño más pequeño son características muy demandadas en futuros dispositivos de memoria. La celda de memoria desarrollada por este equipo de investigación es un trampolín muy prometedor hacia una informática mucho más eficiente y más rápida.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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