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Cómo influye la temperatura en la resistencia de la memoria de cambio de fase

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La tecnología de memoria de cambio de fase ofrece una respuesta a las necesidades de un mayor equilibrio entre las características de NAND flash y DRAM, y está encontrando su lugar en el mercado de infraestructuras TI empresariales. Pero todavía quedan cuestiones por resolver, como comprender mejor el efecto que tiene la temperatura en la resistencia de las celdas de este tipo de memoria, un campo en el que están trabajando en la Universidad de Connecticut.

En la última década han llegado al mercado varias tecnologías de memoria de cambio de fase, una tecnología que proporciona la no volatilidad de la memoria NAND flash con un rendimiento potencialmente superior a esta, que se acerca al de la memoria DRAM. Sus aplicaciones van desde actuar como caché de alta velocidad para las plataformas de almacenamiento magnético tradicionales a ser un sustituto o complemento de la DRAM, sin la limitación de capacidad que tiene la DRAM en las plataformas de computación.

El principal exponente de esta tecnología son las memorias Optane de Intel, aunque otras compañías están trabajando en la misma línea de productos, como su exsocio, Micron. Su capacidad está enfocada sobre todo a las estaciones de trabajo, servidores y plataformas de computación de alto rendimiento, aunque en el futuro podrían ser tecnologías habituales en ordenadores personales y otros dispositivos.

En general, estas memorias aprovechan los cambios de conductividad en las fases cristalina y amorfa (baja y alta resistencia) de ciertos materiales como el calcogenuro (Ge2Sb2Te5). Para cambiar de fase se emplean pulsos eléctricos con ciertas características, lo que genera grandes cambios de temperatura que tienen un efecto en la resistencia de las celdas de memoria. Según un equipo de ingenieros de la Universidad de Connecticut, en Estados Unidos, los mecanismos que intervienen en este proceso todavía no se conocen completamente, y han realizado un estudio que relaciona ambas cuestiones.

En un artículo publicado recientemente en la revista Applied Physics Letters, estos investigadores revelan que se produce una deriva de la resistencia de las celdas de memoria cuando la temperatura se encuentra entre los 300 y los 125 grados Kelvin. En estas condiciones, el material deja de comportarse siguiendo la ley de potencia, mostrando un coeficiente de deriva de la resistencia de entre un 0,07% y 0,11%. Esta deriva es similar a la que se produce a temperatura ambiente, pero se ha comprobado que bajo el influjo de la luz se reduce a un mínimo de 0,05%, por lo que lo investigadores proponen el uso de una luz de apoyo para estabilizar el comportamiento de las estructuras cristalinas usadas en la memoria de cambio de fase construida empleando materiales de calcogenuro.

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