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El material de cambio rápido requiere consideración posterior al silicio

Hola y mil gracias por leerme. Te escribe Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a hablar sobre El material de cambio rápido requiere consideración posterior al silicio

Con la ley de Moore en peligro, la búsqueda del próximo sustrato computacional está en marcha. Mantener el ritmo del progreso en un mundo cada vez más impulsado por los datos y las computadoras probablemente requerirá una invención posterior al silicio que pueda satisfacer la necesidad de la humanidad de computadoras más rápidas, más pequeñas, más ecológicas y más potentes.

En reconocimiento de las limitaciones de tamaño y velocidad de la tecnología actual de procesamiento y memoria, científicos de la Universidad de Cambridge, el Instituto de Almacenamiento de Datos A * STAR de Singapur y la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur están explorando la viabilidad de reemplazar el silicio. con un material que puede alternar entre diferentes estados eléctricos. Los materiales de cambio de fase (o PCM), como se conocen estos sustratos prometedores, pueden hacer la transición entre dos fases estructurales con diferentes estados eléctricos, una cristalina y conductora y la otra vítrea y aislante, en mil millonésimas de segundo. Es una tecnología que algún día podría permitir velocidades de procesamiento mil veces más rápidas que los sistemas actuales, utilizando menos energía.

Como se describe en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores creado un procesador basado en PCM que utiliza vidrio de calcogenuro, que se puede fundir y recristalizar en tan solo medio nanosegundo (mil millonésima de segundo) cuando se aplica el voltaje correcto. El equipo demostró que las operaciones de procesamiento lógico se pueden realizar en celdas de memoria no volátiles utilizando combinaciones particulares de pulsos de voltaje ultracortos, lo que no es posible con la tecnología basada en silicio. Esto funciona porque los dispositivos PCM colocan las operaciones lógicas y la memoria en la misma ubicación.

Los sistemas basados ​​en silicio requieren mucho movimiento y esto requiere tiempo y energía. «Idealmente, nos gustaría que la información se generara y almacenara en el mismo lugar» Ella dijo Dr. Desmond Loke de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur, responsable del documento

«En última instancia, lo que realmente queremos hacer es reemplazar tanto DRAM como procesadores lógicos en las computadoras con nuevos dispositivos basados ​​en PCM no volátiles», agregó el profesor Stephen Elliott del Departamento de Química de Cambridge, quien dirigió la investigación. “Pero para eso, necesitamos cambiar velocidades que se acerquen a un nanosegundo. Actualmente, la actualización de la DRAM hace que se pierda una enorme cantidad de energía a nivel mundial, lo que es costoso, tanto financiera como ambientalmente. Tiempos de conmutación de PCM más rápidos reducirán significativamente este valor, lo que dará como resultado computadoras que no solo son más rápidas, sino también mucho más «ecológicas». «

Un inconveniente de los dispositivos PCM actuales es que no son tan rápidos como sus homólogos basados ​​en silicio. También existe un problema de estabilidad que afecta a la fase amorfa. Pero los investigadores encontraron que al realizar operaciones lógicas a la inversa, poniendo la fase cristalina en primer lugar, pueden facilitar un rendimiento más rápido y estable.

Los PCM se desarrollaron en la década de 1960 y se abrieron camino en los dispositivos de memoria óptica y, más recientemente, en las aplicaciones de memoria electrónica. Están comenzando a reemplazar la memoria flash basada en silicio en algunos teléfonos inteligentes. A medida que los investigadores continúan identificando mejoras en la velocidad, el PCM no volátil podría eventualmente suplantar a la DRAM que consume más energía.

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