El tipo de memoria en cuestión, la memoria de acceso aleatorio resistivo (RRAM), está siendo desarrollada por varias compañías, aunque la fabricación por lo general requiere el uso de altas temperaturas o voltaje, lo que hace que la producción sea difícil y costosa. Los investigadores de Rice han hallado una forma de crear este tipo de memorias a temperatura ambiente y a voltajes muy inferiores.
Al igual que la memoria flash, la RRAM puede almacenar datos sin un suministro constante de energía. Mientras que la memoria flash almacena bits de información en los transistores en forma de carga, la RRAM almacena los bits usando resistencia. Cada bit requiere menos espacio, lo que aumenta la cantidad de información que se puede almacenar en un área determinada.
Es más, apilar capas de RRAM debería ser más fácil, lo que ayudaría a aumentar aún más la cantidad de información que puede embalarse en un único chip. La RRAM también puede funcionar un centenar de veces más rápido que la memoria flash. Algunos prototipos pueden almacenar datos con una densidad suficiente como para que un chip de un terabyte tenga el tamaño de un sello de correos.
"¿Por qué no almacenas todas las películas que quieres en el iPhone? No es porque no quieras, sino porque no tienes espacio", afirma el profesor de ciencias de los materiales de la Universidad de Rice, James Tour, quien dirigió el estudio.
Varias compañías están haciendo progresos hacia la comercialización de memoria RRAM. Una start-up llamada Crossbar planea lanzar su primer producto para chips incrustados, el tipo de chip que se utiliza en los tableros de automóvil y las cafeteras, a finales de año (ver "Un competidor más rápido y de mayor densidad para la memoria DRAM y Flash"). Tour señala que dentro de dos semanas espera llegar a un acuerdo de licencia con un fabricante de memorias cuyo nombre no ha revelado.
El proceso de Tour comienza con una capa de dióxido de silicio repleta de minúsculos agujeros, de cinco nanómetros de ancho cada uno. Esta capa porosa se intercala entre dos capas muy finas de metal, que sirven como electrodos. Al aplicar un voltaje el metal migra a los orificios, formando una conexión eléctrica entre los electrodos.
Finalmente, los investigadores aplican otro voltaje, lo que hace que se forme una pequeña brecha en el metal dentro de los poros, y que el silicio tome forma en la brecha.
Los bits pueden almacenarse cambiando la conductividad del silicio con un pulso de bajo voltaje. La RRAM conserva su estado configurado hasta que se utilice otro pulso para volver a escribir el bit.
El nuevo diseño requiere voltajes más bajos que los diseños anteriores. Esto evita daños durante la fabricación, y hace que en teoría la memoria se pueda cambiar cientos de miles de veces, 100 veces más que las versiones anteriores. La memoria también se puede fabricar a temperatura ambiente, por lo que debería ser más fácil integrar el almacenamiento de memoria con otros dispositivos electrónicos en un chip.
La nueva RRAM también debería ser más fácil de apilar. Algunos fabricantes están empezando a introducir la memoria flash de múltiples capas. Samsung, por ejemplo, está creando una versión que en última instancia podría tener hasta 24 capas. Pero las unidades de memoria individuales en un chip flash requieren tres conexiones, lo que dificulta y encarece la formación de múltiples capas de memoria. El nuevo diseño de RRAM sólo requiere dos conexiones. En teoría, según los investigadores de Rice, se podrían crear cientos de capas tan delgadas como para que el chip de memoria pudiera caber fácilmente en el interior de productos electrónicos portátiles.
El nuevo trabajo es un "gran paso adelante", afirma el profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Michigan (EEUU), Wei Lu, y cofundador de Crossbar. Sin embargo, señala que hay otras opciones de chips de memoria de próxima generación, y que llevar los avances hasta el mercado resulta difícil. "Existen muchos materiales con capacidad para cambiar", señala Lu, "pero fabricar un producto es algo completamente distinto".