Memorie non volatili multistato, l’archiviazione dei dati del futuro per i computer neuromorfici

L’immagine che accompagna l’abstract dello studio (credito: DOI: 10.1021/acsami.0c10184 | ACS Applied Materials & Interfaces)

Il bisogno di dispositivi di memoria che possano essere sempre più efficienti, non solo in termini di memorizzazione ma anche in termini di efficienza energetica (si calcola che ad oggi l’8% dell’elettricità globale viene consumata dai data center e in generale dalle tecnologie dell’informazione digitale), è sempre più pressante.
Non c’è una tecnologia che risulta già come chiara vincitrice e come quella che sarà la tecnologia fondamentale in futuro per dirimere queste questioni.

Una di queste si rifà alla cosiddetta “memoria multistato”. Si tratta di una tecnologia molto promettente per l’archiviazione dei dati che permette di memorizzare questi ultimi non in più di un singolo bit (cioè solo tramite 0 o 1). Memorizzando i dati in più di un singolo bit la quantità totale dei dati archiviati per unità di area sarà di molto maggiore.
Queste nuove memorie non volatili multistato (non-volatile multi-state memory, NMSM) offrono la massima efficienza energetica, la non volatilità dei dati, un accesso rapido ed un basso costo generale.

Gli scienziati credono che questa tipologia di memoria possa essere utile soprattutto per quanto riguarda i cosiddetti computer neuromorfici, ossia quei computer che, nella loro struttura, rispecchiano la struttura del cervello umano. Si tratterebbe di un regime di calcolo diverso, ispirato al cervello e che potrebbe far ricorso proprio alle memorie di tipo NMSM che consentono, tra l’altro, il calcolo analogico.

Uno nuovo studio, realizzato da pubblicato su ACS Applied Materials and Interfaces, analizza proprio alle memorie NMSM rapportandole ad altre tipologie di memoria per dati digitali tra cui:

  • Memoria flash
  • memoria magnetica ad accesso casuale (MRAM)
  • memoria resistiva ad accesso casuale (RRAM)
  • memoria ferroelettrica ad accesso casuale (FeRAM)
  • memoria a cambiamento di fase (PCM)

Lo studio esamina in particolare i progressi recenti nonché le sfide future riguardanti l’architettura di questi nuovi dispositivi di memoria.

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