Em uma das edições de abril da revista Nature, foi publicado um artigo de cientistas da Coreia do Sul, no qual falavam sobre um desenvolvimento muito promissor. A descoberta pode ser considerada como a descoberta do Santo Graal da memória – células que são rápidas como a DRAM e não voláteis como a NAND. De acordo com as estimativas mais conservadoras, a nova memória consome 15 vezes menos que os análogos produzidos hoje, e sua produção não é mais barata. Não é uma memória, mas um sonho.
À esquerda está um PCM moderno, à direita está um novo desenvolvimento. Fonte da imagem: Natureza
Esclareçamos desde já que estamos falando de memória de mudança de fase ou PCM (memória de mudança de fase). Uma célula PCM é um certo volume de uma substância que pode estar no estado amorfo ou no estado cristalino. No primeiro caso, não há movimento de elétrons na célula – ali existe um verdadeiro caos e, no segundo, é uma estrutura ordenada que é capaz de conduzir corrente. A célula passa de um estado para outro usando aquecimento local, o que inicialmente é difícil de chamar de solução energeticamente eficiente. Só se salvam os processos técnicos mais avançados, quando a célula é o menor possível, e os clientes que estão dispostos, sem pechinchar, a pagar por uma memória resistente às diversas influências ambientais, por exemplo, insensível à radiação.
Teoricamente, a memória 3D XPoint (Optane), que foi injustamente excluída dos planos da Intel, pode ser considerada memória PCM, embora também possa ser classificada como ReRAM ou memória resistiva. Em princípio, a essência permanece a mesma e tem exatamente os mesmos problemas – produção cara e escalonamento deficiente.
Mas é muito cedo para descartar o PCM. Cientistas da Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade KAIST desenvolveram um processo técnico durante o qual a junção PCM é formada eletricamente (durante a migração dos átomos da substância, aparentemente). Essa produção não requer litografia cara e tudo de bom. Utilizando um novo processo técnico, as dimensões da junção foram reduzidas para 5 nm. E isso apesar do fato de que os fabricantes de memória nos últimos 20 anos de desenvolvimento e produção de PCM só chegaram perto de células de 40 nm, usando processos técnicos comuns na produção.
Obviamente, uma célula PCM de 5nm consumirá menos que uma de 40nm. Durante os experimentos, um protótipo da nova memória PCM, que é “rápida como DRAM e não volátil como flash NAND”, apresentou consumo de energia 15 vezes menor do que no caso dos análogos modernos.
«O dispositivo de memória de mudança de fase que desenvolvemos é significativo porque oferece uma nova abordagem para resolver problemas na fabricação de dispositivos de memória com custos de fabricação e eficiência energética significativamente maiores. Esperamos que os resultados de nossas pesquisas se tornem a base da engenharia eletrônica do futuro, permitindo a implementação de diversos produtos, incluindo memória tridimensional vertical de alta densidade e sistemas de computação neuromórfica, uma vez que abriu a possibilidade de escolha entre um variedade de materiais”, os desenvolvedores apresentaram modestamente o novo produto, que, se for bem-sucedido, levará a uma revolução no campo do armazenamento de dados operacionais e de longo prazo.