Ram? Hard Disk? Forse sono superati | La nuova tecnologia è strabiliante

Una ricerca condotta dall’Università di Stanford presenta un nuovo super-materiale che promette di rivoluzionare il settore delle memorie informatiche.

DRAM? Medioevo! ULTRARAM? Per cortesia! NAND Flash? Pfff! Il futuro delle memorie informatiche arriva direttamente dall’Università di Stanford, che tramite un paper pubblicato su Nature Communications ha annunciato la messa a punto di nuovo materiale definito come un “superlattice” in grado di rappresentare la base delle RAM del futuro. Vediamo di che si tratta.

Evoluzione della specie

UltraRAM, dettagliata per la prima volta dal dipartimento di fisica e ingegneria dell’Università di Lancaster, in collaborazione con il dipartimento di fisica di Warwick, è un’architettura RAM di nuovo tipo attualmente in sviluppo da centri di ricerca e dall’azienda privata Quinas, costituita ad hoc lo scorso anno. UltraRAM dovrebbe combinare le proprietà delle memoria volatile, ovvero la RAM classiche, con alcune istanze proprie delle memorie di lavoro, come un’alta efficienza energetica e la capacità di conservare i dati come una memoria di archiviazione. A livello teorico, le ricerche condotte finora dimostrerebbero una capacità di data storage di 1000 anni e cicli di program-erase nell’ordine dei 10 milioni, il che si traduce in una durabilità dalle 100 alle 1000 volte superiore rispetto a quelle di un’attuale memoria flash. Fino ad ora si trattava dell’ultima frontiera in fatto di ricerca tecnologica sulla RAM, prima che Stanford entrasse a gamba tesa con il suo superlattice.

Questo nuovo materiale messo a punto a Stanford è una lega di germanio, antimonio e terbio. È noto con la sigla GST467, ed è stato stratificato per poter essere utilizzato come sostituto dei normali chip delle RAM odierne, che sono dei wafer di silicio e metallo. Questa nuova struttura super-efficiente potrebbe in futuro sostituire sia le memorie a breve termine sia quelle di archiviazione, che potrebbero essere sostituite da un’unica super-memoria in grado di assolvere entrambe le funzioni e rivoluzionare l’architettura hardware dei nostri PC. Rispetto alle memorie attuali, infatti, il team di ricerca sostiene che la memoria in superlattice sarà più veloce, economica ed energeticamente efficiente di quelle attuali. La chiave del succesos è la messa a punto di una tencologia di memoria in grado di possedere la rapidità di una memoria volatile e la capacità di ritenzione dei dati propria di quelle di archiviazione.

Questo obiettivo richiede sforzi non solo pratici, ma in primo luogo teorici non indifferenti, eppure il team di Stanford è riuscito non solo a concettualizzare la nuova memoria, ma anche a realizzarne un prototipo. GST467 è appunto il risultato di questo incredibile sforzo. Il nuovo materiale ha la capacità di cambiare la propria resistenza da alta a bassa, andando a rappresentare di conseguenza gli zero e uno propri del codice binario, cristallizzandosi e sciogliendosi. Ovviamente il team ha effettuato una serie di test e benchmark per misurare le prestazioni del materiale. I risultati sono stati assolutamente notevoli.

Verso l’infinito e oltre

Il nuovo dispositivo si scalda pochissimo, raggiunge velocità elevatissime e consuma poca energia. Inoltre i test rilevano che il superlattice migliora tutti questi parametri contemporaneamente, e non solo uno alla volta. I test sembrano addirittura suggerire che il materiale sarebbe in grado di mantenere dati al proprio interno per 10 anni pur raggiungendo una temperatura di 120 gradi Celsius. L’efficienza energetica poi giocherebbe un ruolo chiave nel far ritenere il superlattice un candidato migliore dell’UltraRAM nella lizza per la miglior memoria del futuro. Infatti al contrario di quest’ultima, che richiede 2,5 volt di energia per funzionare, al superlattice ne bastano solamente 0,7! Inoltre non contiene sostanze tossiche, al contrario dell’arsenide di indio contenuto nell’UltraRAM, secondo le dichiarazioni di Asir Khan, borsista e coautore della ricerca, riportate dal sito Live Science.

Quello che ancora manca al superlattice sono le partnership commerciali, data la giovanissima età del progetto, praticamente appena nato o comunque appena diffuso pubblicamente. UltraRAM ha infatti dalla sua già qualche anno di conoscenza e divulgazione, nonché sinergie e accordi commerciali tra ricerca e industria, che ne stanno già studiando l’implementazione. Per Eric Pope,a ltro coautore dello studio, la scalabilità sarà il fattore chiave che permetterà a questa tencologia di lasciare il nido e spiccare il volo:

Un prossimo passo fondamentale è far sì da portare partner dell’industria ad aiutarci a scalare questo modello in un modo che sia economicamente sostenibile. Questo è l’unico modo in cui tale tencologia possa essere implementata nell’elettronica di consumo – ovvero far sì che possa essere realizzata abbattendo i costi di produzione.

– ‘Universal memory’ breakthrough brings the next generation of computers 1 step closer to major speed boost – 9 febbraio 2024