A veces, un toque ligero es lo mejor:cuando estás contando un chiste o clavando un clavo diminuto en una pared, un parto suave suele ser el más eficaz. La investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) sugiere que también puede ser cierto en el mundo microscópico de la memoria de la computadora, donde un equipo de científicos pudo haber descubierto que la sutileza resuelve algunos de los problemas con un novedoso interruptor de memoria.

Esta tecnología, memoria resistiva de acceso aleatorio (RRAM), podría formar la base de un mejor tipo de memoria de computadora no volátil, donde los datos se retienen incluso cuando la energía está apagada. La memoria no volátil ya es familiar como base para la memoria flash en unidades de memoria USB, pero la tecnología flash esencialmente ha alcanzado sus límites de tamaño y rendimiento. Por muchos años, la industria ha estado buscando un reemplazo.

RRAM podría superar al flash en muchos aspectos clave:es potencialmente más rápido y consume menos energía. También podría almacenar mucha más memoria en un espacio dado:sus interruptores son tan pequeños que un terabyte podría empaquetarse en un espacio del tamaño de un sello postal. Pero RRAM aún no se ha comercializado ampliamente debido a obstáculos técnicos que deben abordarse.

Un obstáculo es su variabilidad. Un interruptor de memoria práctico necesita dos estados distintos, representando un uno o un cero, y los diseñadores de componentes necesitan una forma predecible de hacer girar el interruptor. Los interruptores de memoria convencionales giran de manera confiable cuando reciben un pulso de electricidad, pero todavía no hemos llegado a ese punto con los conmutadores RRAM, que todavía son frívolos.

"Puedes decirles que den la vuelta y no lo harán, ", dijo el investigador invitado del NIST, David Nminibapiel." La cantidad necesaria para voltear uno esta vez puede no ser suficiente la próxima vez, pero si usas demasiada energía y la sobrepasas, puede empeorar aún más el problema de la variabilidad. E incluso si lo voltea con éxito, los dos estados de memoria pueden superponerse, lo que hace que no quede claro si el interruptor tiene un uno o un cero almacenado ".

Esta aleatoriedad reduce las ventajas de la tecnología, pero en dos artículos recientes, el equipo de investigación ha encontrado una posible solución. La clave radica en controlar la energía entregada al interruptor mediante el uso de múltiples pulsos cortos en lugar de un pulso largo.

Típicamente, Los diseñadores de chips han utilizado pulsos relativamente fuertes de aproximadamente un nanosegundo de duración. El equipo de NIST, sin embargo, decidió probar un toque más ligero, utilizando pulsos menos energéticos de 100 picosegundos, alrededor de una décima parte del tiempo. Descubrieron que enviar algunas de estas señales más suaves era útil para explorar el comportamiento de los interruptores RRAM, así como para cambiarlos.

"Los pulsos más cortos reducen la variabilidad, ", Dijo Nminibapiel." El problema aún existe, pero si tocas el interruptor varias veces con un martillo más ligero, 'puedes moverlo gradualmente, al mismo tiempo que le brinda una forma de verificarlo cada vez para ver si se volteó correctamente ".

Debido a que el toque más ligero no empuja el interruptor significativamente desde sus dos estados objetivo, el problema de superposición se puede reducir significativamente, es decir, uno y cero se pueden distinguir claramente. Nminibapiel agregó que el uso de pulsos más cortos también resultó fundamental para descubrir el próximo desafío serio para los interruptores RRAM:su inestabilidad.

"Logramos una alta resistencia, buena estabilidad y uniformidad comparable al uso de anchos de pulso más largos, ", dijo." La inestabilidad afecta nuestra capacidad para mantener el estado de la memoria, aunque. Eliminar esta inestabilidad es un problema para otro día, pero al menos hemos aclarado el problema para la próxima ronda de investigación ".