Memorie DRAM e flash addio, il futuro è PCM

Gli scienziati di IBM Research hanno probabilmente trovato la memoria universale che in futuro prenderà il posto della DRAM e della memoria flash. Nei laboratori svizzeri dell’azienda statunitense sono stati infatti memorizzati 3 bit per cella nella memoria a cambiamento di fase (PCM), dimostrando così la sua affidabilità nel tempo. La PCM potrebbe essere utilizzata in diversi settori e per numerose applicazioni.

La memoria flash è troppo lenta per essere utilizzata come memoria principale, mentre la DRAM è troppo costosa e volatile (il contenuto viene azzerato in assenza di alimentazione). Da diversi anni sono in corso ricerche sulla PCM (Phase-Change Memory), una tipologia di memoria che combina i vantaggi delle memorie flash e DRAM, offrendo quindi velocità elevate di lettura/scrittura, durata, non volatilità e densità. La PCM non perde i dati memorizzati, come accade per la DRAM, e sopporta almeno 10 milioni di cicli di scrittura contro i 3.000 cicli di una comune pen drive USB.

La scrittura e lettura della PCM avviene manipolando le proprietà del materiale usato per la loro produzione, ovvero una lega calcogenura composta da germanio, antimonio e tellurio, la stessa impiegata per i dischi ottici riscrivibili. Il materiale esibisce su stati: amorfo con bassa conduttività elettrica e cristallino con alta conduttività elettrica. Per scrivere un bit 0 (stato amorfo) o 1 (stato cristallino) nella cella PCM viene applicata una corrente alta o media. Per leggere i bit si applica una tensione inferiore, come avviene per i dischi Blu-ray riscrivibili.

IBM e altre aziende avevano in passato dimostrato la possibilità di memorizzare un bit per cella. Ora, per la prima volta, è stata realizzata una PCM con tre bit per cella. L’incremento della densità comporta una diminuzione dei costi della PCM, inferiori a quelli della DRAM e molto vicini a quelli della memoria flash. Per ottenere questo risultato, gli scienziati di IBM hanno sviluppato due tecnologie che permettono di aumentare la stabilità della conduttività elettrica nel tempo e di leggere correttamente i dati memorizzati anche in presenza di variazioni della temperatura.

La PCM potrebbe essere utilizzata in sistemi di storage ibridi insieme alla memoria flash. In una PCM sarebbe possibile memorizzare il sistema operativo di uno smartphone oppure i database per le transazioni finanziarie, ottenendo elevate prestazioni nell’avvio e nei calcoli più complessi.