Eletrônica - Memória universal pode substituir flash e RAM

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Memória universal pode substituir flash e RAM

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/01/2011

 

Esta unidade de memória "unificada" é capaz de desempenhar o papel tanto das memórias não voláteis, de armazenamento, quanto da memória RAM, que é volátil mas muito mais rápida.[Imagem: NCSU]

Memória universal

Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo componente eletrônico que promete transformar os diversos tipos de memórias usadas pelos computadores em uma memória única.

A equipe do Dr. Paulo Franzon afirma ter juntado em um único dispositivo as capacidades e vantagens das memórias de armazenamento - como o HD ou o pendrive - e da memória de trabalho - a memória RAM.

"Nós inventamos um novo dispositivo que pode revolucionar a memória dos computadores," disse o Dr. Franzon.

Além de permitir que os computadores deem o boot de forma quase instantânea, essa memória híbrida tem o potencial para permitir uma grande economia de energia, principalmente nos data-centers, que poderão desligar partes dos sistemas de armazenamento e processamento sem sacrificar o desempenho e sem perder a capacidade de atender rapidamente aos picos de demanda.

Tipos de memória

Tradicionalmente há dois tipos distintos de componentes que são igualmente conhecidos como "memória do computador".

Os discos rígidos, ou os cartões de memória flash, são tecnologias de armazenamento persistente, o que significa que elas guardam informações por longos períodos de tempo, informações essas que não são perdidas quando a energia é desligada. Por isso elas são chamadas de dispositivos não-voláteis.

O grande inconveniente das memórias de armazenamento é que elas são muito lentas em comparação com o outro tipo de memória, a memória RAM, onde os dados são processados.

Por sua vez, embora deixem os computadores muito rápidos, a memória RAM é volátil, ou seja, ela perde os dados assim que o computador é desligado.

Quando você liga novamente o computador, tem que ficar esperando todas as informações serem lidas de novo do "lento" disco rígido. É por isso que o boot demora tanto.

Micrografia de um corte do novo transístor de efeito de campo de dupla porta flutuante, que agora está sendo testado para avaliar sua resistência. [Imagem: Schinke et al./NCSU]

Porta flutuante

Os pesquisadores agora criaram um componente híbrido, capaz de executar tanto as operações típicas das memórias voláteis quanto das não voláteis.

Desta forma, esse componente "unificado" serve tanto para o armazenamento quanto para a memória principal, criando uma espécie de memória universal.

Tecnicamente, ele é chamado de transístor de efeito de campo (FET) de dupla porta flutuante.

"A memória não-volátil usada hoje em dispositivos de armazenamento de dados tem uma única porta flutuante, e armazena carga nessa porta flutuante para representar um 1 ou um 0 - um bit de informação.

"Usando duas portas flutuantes, nosso transístor pode armazenar um bit no modo não-volátil e/ou pode armazenar um bit em um modo volátil, mais rápido - como a memória principal normal no computador," explica Franzon.

Velocidade

Os transistores FET de porta flutuante - de uma única porta flutuante - são a base das memórias flash atuais. Como usam altas voltagens para funcionar, seu ciclo operacional é bastante baixo, deixando de operar depois de cerca de 10.000 ciclos de leitura e escrita.

A nova memória têm potencial real para substituir essa tecnologia, sobretudo porque usa tensões muito mais baixas. Segundo os pesquisadores, sua velocidade de operação é tão elevada quanto a das memórias DRAM, com uma taxa de atualização de 16 milissegundos.

Contudo, apesar da tendência de lançamento de computadores dotados de memória sólida - flash em substituição aos HDs - serão necessários mais testes para verificar se a nova memória universal seria adequad para substituir os discos rígidos, que usam uma tecnologia diferente e que são mais rápidos do que as memórias flash comuns.

Os cientistas agora estão submetendo sua memória universal a testes de desempenho, para verificar se o delicado empilhamento de camadas não degrada com o uso.

Bibliografia:

Computing with Novel Floating-Gate Devices

Daniel Schinke, Neil Di Spigna, Mihir Shiveshwarkar, Paul Franzon

IEEE Computer

February 10

Vol.: To be published

DOI: 10.1109/MC.2010.366