Memoria de cambio de fase multinivel de bajo consumo

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Investigadores coreanos y japoneses han desarrollado una arquitectura de memoria de cambio de fase con un menor consumo energético y capacidad de almacenamiento multinivel. Este avance abre las puertas a la fabricación de dispositivos de memoria de clase de almacenamiento más eficientes y potentes, que podrían resolver los desafíos de almacenamiento en nuevas categorías de dispositivos.

Las tecnologías de memoria de cambio de fase (PCM) se basan en principios diferentes a los de la memoria electrónica y magnética tradicional, pero en su desarrollo se enfrenta a retos similares, como la necesidad de aumentar la eficiencia energética y aumentar la densidad. Por ello, los científicos están explorando nuevos materiales y arquitecturas que permitan reducir el consumo y aumentar la capacidad de almacenamiento en relación al volumen de los dispositivos.

Siguiendo este camino, un amplio equipo de científicos e ingenieros de la Universidad Hanyang, en Seúl, en colaboración con el departamento de ciencia de materiales de la Universidad Tohoku, de Japón, han realizado un importante avance. En un trabajo que acaban de publicar en la revista Electronic Letters, describen una nueva arquitectura de “superentramado” (superlattice) para la memoria PCM basada en un compuesto de GeTe/Sb2Te3, que promete una gran mejora de eficiencia y capacidades de almacenamiento multinivel para incrementar la densidad a nuevos niveles.

En sus investigaciones han demostrado hasta cinco estados multinivel sin interferencia durante 90 ciclos, variando el ancho del pulso. Y la memoria de cambio de fase interfacial fabricada con este material ha demostrado una capacidad de retención superior a 1x103segundos, sin que se produzca una deriva de resistividad significativa a causa de la relajación de la estructura de cristal.

Además, al emplear este material para fabricar la memoria PCM interfacial han logrado reducir el consumo de energía de las operaciones de reinicio de la memoria en más de un 85% con respecto a la memoria PCM basada en Ge2Sb2Te5 convencional en cada uno de los tamaños de contacto de los electrodos inferiores.

Dadas todas estas características, los investigadores proponen que su trabajo permitirá el desarrollo de memorias de clase de almacenamiento (SCM) de nueva generación que consuman menos energía y a la vez aporten una densidad de almacenamiento mucho mayor que las actuales. Esto permitiría dotar a dispositivos ligeros de más capacidad de almacenamiento y un rendimiento superior en factores de forma reducidos. Por ejemplo, para diferentes aplicaciones de computación en memoria como las redes de IA y otras tecnologías emergentes.

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