Memoria universale che unisce le abilità della RAM e delle flash: più vicina con GST467

Oggi quando si parla di storage dei dati, si fa riferimento alle memorie volatili, come RAM e VRAM, che consentono di stoccare le informazioni per un periodo di tempo breve e comunque non in assenza di alimentazione, e alle memorie permanenti come quelle utilizzate nelle unità SSD, nelle schede SD, nel caso degli hard disk e così via. Le memorie non volatili possono conservare i dati, seppur con alcuni distinguo, a lungo termine.

I dispositivi informatici, come PC e smartphone, integrano entrambi i tipi di memoria. Tuttavia, le operazioni di trasferimento dati tra memoria volatile e non volatile richiedono tempo ed energia. L’auspicio di tanti team di esperti è quello di arrivare al concetto di memoria universale, che possa unire i vantaggi di entrambe le tipologie di memoria. Sebbene alcune memorie simili siano già presenti sul mercato, esso presentano l’inconveniente di un elevato consumo energetico.

Una delle pietre miliari più importanti è stata posta, negli ultimi anni, con la presentazione della rivoluzionaria memoria UltraRAM. Ma c’è ancora ampio margine di manovra per chi ha idee destinate al mondo dello storage avanzato.

La scoperta del composto GST467 per realizzare la memoria universale

Il lavoro svolto da un gruppo di ricerca presso l’Università di Stanford ha meritato la pubblicazione sulla rivista scientifica Nature. Dopo anni di studio, gli esperti accademici hanno infatti individuato un materiale innovativo, un composto chiamato GST467 (dal nome dei suoi componenti e delle proporzioni utilizzate), che in ottica futura potrebbe effettivamente consentire la progettazione, la realizzazione e la successiva immissione sul mercato di performanti memorie universali.

GST467 sfrutta una “miscela” di germanio, antimonio e tellurio in proporzione 4:6:7: durante i test di laboratorio, non soltanto il composto ha evidenziato proprietà eccellenti per una memoria non volatile ma ha anche garantito la conservazione dei dati. Gli scienziati fanno riferimento alla possibilità di utilizzare tensioni inferiori a 1V con tempi di commutazione rilevati che risultano essere inferiori a 40 nanosecondi.

Fonte dell’immagine: Stanford University.

Realizzazione di un prototipo funzionante

A Stanford non si sono fermati solo agli aspetti teorici. Gli esperti hanno proprio costruito un prototipo funzionante di memoria basata su GST467, dimostrando come il nuovo materiale abbia il potenziale per aprire la strada a una memoria universale in grado di sostituire sia la memoria a breve termine che quella a lungo termine, offrendo contemporaneamente maggiore velocità, costi più bassi ed efficienza energetica superiore.

GST467 è di fatto una forma di memoria a cambiamento di fase (PCM) che consente l’elaborazione di bit (zero e uno) passando tra stati di alta e bassa resistenza su un materiale simile al vetro. Quando cristallizza, il materiale rappresenta il bit uno; quando perde consistenza rappresenta lo zero. Il tutto mantenendo l’assorbimento di energia contenuto e costante.

Confrontando GST467 con altre soluzioni, i ricercatori hanno concluso che il materiale può assicurare temperature di cristallizzazione più elevate e temperature di fusione più basse rispetto ad altre alternative.

Ma non è tutto. I ricercatori riferiscono che progetti di memoria basati su GST467 possono teoricamente conservare dati per oltre 10 anni, anche a temperature elevate superiori a 120 °C.