Às vezes, um leve toque é melhor:quando você está contando uma piada ou martelando um prego minúsculo de acabamento em uma parede, uma entrega suave geralmente é mais eficaz. A pesquisa do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) sugere que também pode ser verdade no mundo microscópico da memória do computador, onde uma equipe de cientistas pode ter descoberto que a sutileza resolve alguns dos problemas com um novo switch de memória.

Esta tecnologia, memória de acesso aleatório resistiva (RRAM), poderia formar a base de um tipo melhor de memória de computador não volátil, onde os dados são retidos mesmo quando a energia é desligada. A memória não volátil já é familiar como base para a memória flash em pen drives, mas a tecnologia flash atingiu essencialmente seus limites de tamanho e desempenho. Por muitos anos, a indústria está procurando um substituto.

RRAM pode superar o flash em muitos aspectos importantes:é potencialmente mais rápido e com menos consumo de energia. Ele também poderia armazenar muito mais memória em um determinado espaço - seus interruptores são tão pequenos que um terabyte poderia ser compactado em um espaço do tamanho de um selo postal. Mas o RRAM ainda não foi amplamente comercializado devido a obstáculos técnicos que precisam ser resolvidos.

Um obstáculo é sua variabilidade. Um switch de memória prático precisa de dois estados distintos, representando um ou zero, e os projetistas de componentes precisam de uma maneira previsível de fazer o interruptor girar. Os interruptores de memória convencionais mudam de forma confiável quando recebem um pulso de eletricidade, mas ainda não chegamos lá com as opções RRAM, que ainda são volúveis.

"Você pode dizer a eles para virar e eles não vão, "disse o pesquisador convidado do NIST David Nminibapiel." A quantidade necessária para lançar um desta vez pode não ser suficiente da próxima vez, mas se você usar muita energia e ultrapassá-la, você pode tornar o problema de variabilidade ainda pior. E mesmo se você virar com sucesso, os dois estados de memória podem se sobrepor, tornando claro se o switch tem um ou um zero armazenado. "

Essa aleatoriedade reduz as vantagens da tecnologia, mas em dois artigos recentes, a equipe de pesquisa encontrou uma solução potencial. A chave está em controlar a energia entregue ao switch usando vários, pulsos curtos em vez de um pulso longo.

Tipicamente, os projetistas de chips usaram pulsos relativamente fortes de cerca de um nanossegundo de duração. A equipe NIST, Contudo, decidiu tentar um toque mais leve, usando pulsos menos energéticos de 100 picossegundos, cerca de um décimo disso. Eles descobriram que enviar alguns desses sinais mais suaves era útil para explorar o comportamento dos interruptores RRAM, bem como para invertê-los.

"Pulsos mais curtos reduzem a variabilidade, "Nminibapiel disse." O problema ainda existe, mas se você tocar no botão algumas vezes com um martelo mais leve, 'você pode movê-lo gradualmente, ao mesmo tempo, dando a você uma maneira de verificar todas as vezes para ver se ele inverteu com sucesso. "

Como o toque mais leve não empurra o interruptor significativamente de seus dois estados de destino, o problema de sobreposição pode ser reduzido significativamente, significando que um e zero podem ser claramente distinguidos. Nminibapiel acrescentou que o uso de pulsos mais curtos também provou ser instrumental para descobrir o próximo desafio sério para os interruptores RRAM - sua instabilidade.

"Alcançamos alta resistência, boa estabilidade e uniformidade comparável ao uso de larguras de pulso mais longas, "disse ele." A instabilidade afeta nossa capacidade de manter o estado de memória, no entanto. Eliminar essa instabilidade é um problema para outro dia, mas pelo menos esclarecemos o problema para a próxima rodada de pesquisa. "