Con questa memoria gli smartphone saranno come i pc

Con questa memoria gli smartphone saranno come i pc

Un’innovativa tipologia di memoria per computer potrebbe, almeno in teoria, permettere di accumulare negli smartphone una quantità di dati decine o centinaia di volte maggiore rispetto al limite attuale. Alcuni ricercatori della Rice University hanno dimostrato un sistema più pratico per produrla.

La memoria in questione, conosciuta come Resistive Random Access Memory (Rram), viene sviluppata da svariate società, ma il processo produttivo richiede solitamente temperature o voltaggi elevati, rendendo la produzione difficile e costosa. I ricercatori della Rice hanno mostrato un sistema per produrre Rram a temperatura ambiente e voltaggi inferiori.

Come per la memoria flash, la Rram può immagazzinare dati senza un costante supporto di energia. A differenza della memoria flash, che raccoglie bit di informazione nella forma di una carica nei transistor, la Rram immagazzina i bit sfruttando la resistenza. Ciascun bit occupa meno spazio, incrementando la quantità di informazioni che possono essere raccolte all’interno di una determinata area.

Oltretutto, dovrebbe essere più semplice accumulare strati di Rram, il che permetterebbe di incrementare la quantità di informazioni che possono essere accumulate all’interno di un singolo chip. La Rram opera persino a una velocità centinaia di volte superiore rispetto alla memoria flash. Alcuni prototipi possono accumulare dati a una densità tale da permettere di realizzare un chip con una capacità di un terabyte e dimensioni pari a quelle di un francobollo.

«Perché non portate con voi tutti i film che volete nei vostri iPhone? Non è perché non vi farebbe piacere, ma perché non avete abbastanza spazio», dice James Tour, il professore di scienza dei materiali della Rice University che ha guidato la ricerca.

Diverse società stanno facendo progressi verso la commercializzazione della memoria Rram. Una startup di nome Crossbar intende rilasciare il suo primo prodotto per chip incorporati — la tipologia che si trova all’interno dei cruscotti delle automobili e delle macchine del caffè — entro la fine dell’anno. Tour prevede di concludere entro un paio di settimane un accordo di licenza con un produttore di memorie che non è ancora stato reso noto.

Il processo di Tour parte da uno strato di diossido di silicio costellato di piccoli fori — ciascuno della larghezza di cinque nanometri. Questo strato poroso viene avvolto da due sottili strati di metallo che fungono da elettrodi. Viene quindi applicata una corrente elettrica che provoca la migrazione del metallo all’interno dei fori, che comporta la formazione di una connessione elettrica fra gli elettrodi. Per finire, i ricercatori applicano un’altra corrente che provoca una piccola rottura nel metallo all’interno dei pori e l’ingresso del silicio in questo spazio.

I bit possono essere raccolti modificando la conduttività del silicio con un piccolo impulso elettrico. La Rram mantiene il suo stato fino a quando non viene applicata una successiva corrente per riscrivere i bit.

Il nuovo design richiede voltaggi inferiori rispetto a quelli precedenti. Questo previene i danni che possono incorrere durante la produzione, per cui, teoricamente, la memoria può essere attivata centinaia di migliaia di volte, cento volte il valore delle versioni precedenti. La memoria può persino essere prodotta a temperatura ambiente, per cui dovrebbe essere facile da integrare allo spazio destinato alla memoria su altri chip.

La nuova Rram dovrebbe persino essere più compatibile con l’impilamento. Alcuni produttori stanno appena cominciando a introdurre memorie flash con strati multipli. Samsung, ad esempio, sta realizzando una versione che potrebbe avere fino a 24 strati. Le singole unità di memoria su chip flash richiedono però tre connessioni, il che rende la formazione di molteplici strati più complessa e cara. La nuova Rram richiede appena due connessioni. In teoria, secondo i ricercatori della Rice, si potrebbero realizzare centinaia di strati, ciascuno dei quali sarebbe così sottile da permettere al chip di memoria di stare agilmente all’interno di prodotti elettronici portatili.

Questo lavoro comporta un «importante passo avanti», dice Wei Lu, un professore di ingegneria elettrica e scienza informatica dell’Università del Michigan e co-fondatore di Crossbar. Wei precisa però che esistono diverse opzioni per i chip di memoria di nuova generazione e che portare nuovi progressi sul mercato continua a essere una sfida. «Laddove è possibile portare diversi materiali a cambiare», dice Lu, «realizzare un prodotto finito è tutta un’altra storia».

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