UltraRAM: investimento da 1,3 milioni per le memorie che archiviano dati per 1.000 anni

Una delle nuove tecnologie che sta ottenendo larga approvazione è UltraRAM. Nata in ambito accademico (sotto l’ala della Lancaster University), grazie all’intuizione vincente dei ricercatori britannici che l’hanno proposta, è rapidamente diventata un progetto commerciale. QuInAs Technology, azienda costituitasi come spinout company del polo universitario d’Oltremanica, ha ricevuto oggi il plauso ufficiale del governo del Regno Unito, che ha deciso di investirvi 1,3 milioni di euro.

La startup QuInAs Technology potrà usare lo stanziamento governativo, erogato attraverso Innovate UK, per accelerare la commercializzazione della tecnologia, portandola nel più breve tempo possibile dal laboratorio agli stabilimenti.

Le principali caratteristiche tecniche di UltraRAM

UltraRAM, sviluppata dal professore di fisica Manus Hayne circa cinque anni fa, è un tipo di memoria non volatile che presenta le prestazioni, la durata e l’efficienza energetica proprie di una DRAM. A differenza delle tradizionali memorie RAM, UltraRAM conserva i dati anche dopo l’interruzione dell’alimentazione. Inoltre, QuInAs rivela che la memoria è più duratura delle NAND (di un fattore 4.000) e può archiviare i dati per oltre 1.000 anni.

Per offrire le sue proprietà uniche, UltraRAM si basa sul cosiddetto quantum resonant tunnelling utilizzato nei dispositivi fotonici come LED, diodi laser e rilevatori a infrarossi, ma non nei dispositivi elettronici prodotti in serie. Come semiconduttore, UltraRAM è un dispositivo composto da diversi strati di composti (GaSb, InAs e AlSb) depositati uno sopra l’altro utilizzando il metodo dell’epitassia a fascio molecolare (MBE), che non è mai stato utilizzato per la produzione di memoria (almeno non al di fuori del mondo accademico).

Come evolverà UltraRAM da qui a un anno

Spesso le tecnologie partorite in ambito accademico faticano molto a farsi strada così come sono state progettate. Invece, la roadmap di UltraRAM è già fissata: in un anno, le dimensioni dei wafer dovrebbero passare da 75 mm a 150 mm appoggiandosi IQE, azienda britannica di semiconduttori a sua volta proprietaria di QuInAs.

“Siamo lieti che Innovate UK stia supportando questo ambizioso progetto e che IQE si sia impegnata a sviluppare la prima parte della produzione di massa di UltraRAM“, ha affermato il professor Hayne. “Questo ultimo contributo porta il totale dei nostri finanziamenti a 4 milioni di sterline“.

La transizione verso un processo chimico più avanzato permetterà di dare il via alla produzione industriale, presso la struttura con sede a Cardiff.

Contemporaneamente, Lancaster University lavorerà per ridurre le dimensioni dei singoli dispositivi UltraRAM e creare array più grandi. L’obiettivo è dimostrare la fattibilità di fabbricare UltraRAM su un intero wafer da 200 mm, che non è sufficiente per competere commercialmente con le 3D NAND e le DRAM, ma potrebbe permetterà di iniziare a fare le cose davvero sul serio.

Perché l’idea di UltraRAM non dovrebbe naufragare come Optane?

Non è certo la prima volta che qualcuno prova a realizzare una memoria RAM ibrida capace di comportarsi anche come un supporto di storage non volatile. Il pensiero corre subito ad Intel Optane, tecnologia ufficialmente naufragata nel 2022 che si proponeva di accelerare il trasferimento dati, in particolare nelle operazioni di accesso su unità intrinsecamente lente (si pensi agli hard disk magnetomeccanici).

Diversamente rispetto a Optane, che utilizzava una struttura di memoria a cambiamento di fase e memorie resistive, UltraRAM si serve di memresistori. Questi combinano le proprietà delle memorie resistive e il cambio di fase, promettendo una combinazione di alta velocità e non volatilità.

Optane era di fatto un acceleratore per le operazioni di I/O mentre UltraRAM è un dispositivo di memoria indipendente che promette velocità di lettura e scrittura paragonabili a quelle della DRAM, migliorando significativamente le prestazioni rispetto alle soluzioni esistenti.

Nel caso di Optane, il consumo energetico era ancora significativo. Dal canto suo, UltraRAM promette un deciso balzo in avanti, grazie all’eliminazione della necessità di cicli di refresh, proponendosi come una soluzione efficiente anche per i dispositivi mobili e le applicazioni su larga scala.

Credit immagine in apertura: QuInAs