Estudiando a fondo los mecanismos de la memoria de cambio de fase

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La tecnología de memoria PCM se basa en el cambio de estado de un determinado material entre la fase amorfa y la cristalina, una transición que se lleva a cabo mediante un impulso eléctrico, y que permite almacenar bits. Esto genera cambios a nivel atómico en el soporte, que todavía están siendo estudiados para mejorar el rendimiento y la durabilidad de este tipo de memoria emergente.

Una de las tecnologías que se está posicionando con más fuerza para liderar la categoría de memorias de clase de almacenamiento es la memoria de cambio de fase, o PCM (Phase Change Memory). Esta e basa en el cambio de estado del soporte entre una fase cristalina y otra amorfa a nivel microscópico, una alteración que se mantiene, puede ser leída y también reescrita, lo que habilita esta tecnología para diferentes usos, entre ellos la memoria computacional o el almacenamiento común de alta densidad y rendimiento.

Aunque ya existen dispositivos de memoria de cambio de fase, la industria continúa investigando formas de mejorar los materiales y los sistemas de almacenamiento, ya que esta tecnología es todavía muy reciente. Unjo de los campos de estudio en el que están trabajando los científicos es el de la dinámica de nucleación de los materiales de cambio de fase, que es el proceso que se lleva a cabo a nivel molecular en este cambio de estado.

Es importante conocer a fondo cómo se lleva a cabo este proceso para poder construir memorias multinivel y dispositivos de memoria computacional que se pueda usar en los sistemas de computación neuromórfica. Con esta intención, un equipo de ingenieros de la Universidad Changchun, en China, ha realizado una investigación en la que profundizan en los mecanismos de recristalización y de amorfización violenta, y en cómo se comportan los materiales de cambio de fase a nivel molecular durante estos cambios de estado.

Han realizado simulaciones de dinámica molecular y análisis de la estructura electrónica basados en la teoría funcional de la densidad, para investigar la dinámica de nucleación en estos procesos, tanto desde el punto de vista de los movimientos atómicos como de la evolución de las propiedades de estos materiales. Y han observado estos movimientos a nivel individual, y no basándose en las estadísticas, lo que les ha permitido estudiar los procesos con más precisión.

Como resultado, han obtenido una imagen atómica precisa de las estructuras moleculares de estos materiales y también de como estas se van modificando en cada cambio de estado. Y han puesto sus resultados a disposición de la industria para que puedan mejorar su utilización de estos materiales, y el diseño de los dispositivos de memoria de cambio de fase.

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