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A IBM apresentou hoje no IEEE International Memory Workshop, em Paris, uma nova tecnologia de armazenamento de dados digitais que pode substituir, no futuro, tanto a memória flash usada nos SSDs atuais quanto a RAM. A empresa desenvolveu um método de armazenar 3 bits por célula de memória PCM (Phase Change Memory).

Esse tipo de memória, embora seja mais rápida que a memória flash, também tinha a inconveniência de ser quase tão custosa quanto a memória RAM por conta de sua baixa densidade: era necessário muito espaço para gravar poucos dados. Por esse motivo, ela era usada apenas em discos ópticos.

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Com a inovação da IBM, ela pode se tornar interessante como substituta tanto de memórias voláteis quanto não voláteis. A novidade é fruto da pesquisa de Haris Pozidis, gerente de sistemas não-voláteis de memórias no centro de pesquisa de Zurich da empresa.

Mudança de fase

PCM, ou memória de mudança de fase, é a tecnologia usada para armazenar dados em discos Blu-Ray, por exemplo. Os materiais usados nas PCM têm dois estados: amorfo e cristalino. O primeiro deles conduz pouca eletricidade, e o segundo conduz muita.

Para gravar dados na memória, uma corrente elétrica elevada é aplicada ao material, de maneira a alterar o estado das células. Uma célula em estado amorfo pode representar um 0, e uma célula em estado cristalino pode representar um 1, ou vice-versa. Em seguida, para “ler” o conteúdo da memória, basta aplicar uma voltagem baixa ao material. O vídeo abaixo, em inglês, fala mais sobre a tecnologia:

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O grande avanço da IBM, no entanto, foi conseguir encontrar uma maneira confiável de armazenar até 3 bits de memória por célula. Com isso, a capacidade das mídias se torna muito maior, ao mesmo tempo em que outros benefícios dela, como retenção e velocidade, se mantém. Essa inovação também permite aumentar a densidade da memória, armazenando muito mais dados em menos espaço.

Memória única

Por conta de suas propriedades, a PCM poderia ser usada tanto para substituir memórias duradouras (como HDs ou SSDs, cujos dados continuam armazenados mesmo quando eles estão desligados) quanto voláteis (como RAM, cujos dados se perdem quando ela é desconectada da energia).

A PCM tem a vantagem de ser mais rápida que a memória flash dos SSDs, embora ainda seja menos densa que ela. Com relação à RAM, a PCM tem a vantagem de ser duradoura, ainda que não atinja as mesmas velocidades de leitura que a RAM oferece. Ela pode, no entanto, existir ao lado desses dois tipos de memória e complementá-las quando necessário. 

Dessa maneira, uma célula de PCM poderia ser usada, por exemplo, para conter o sistema operacional de um smartphone – o que faria com que ele fosse carregado de maneira extremamente ágil, segundo o Engadget. Por conta de sua agilidade, ela também seria ideal para redes neurais e sistemas de aprendizado de máquina, já que ela aceleraria os ciclos de aprendizado, reduzindo o tempo do processo.

Outra vantagem da memória PCM sobre a memória flash é a sua durabilidade. Nos testes realizados por Pozidis, a memória suportou mais de 10 milhões de ciclos de escrita; a memória flash de pen drives, por comparação, suporta no máximo cerca de 3 mil ciclos.