Um avanço importante no campo da memória informática acaba de ser realizado por pesquisadores japoneses. Eles desenvolveram uma nova tecnologia de memória universal, superando em velocidade e eficiência energética os módulos utilizados nos computadores atuais.
Wafer (bolacha industrial) de chips eletrônicos clássicos. Imagem Wikimedia
Essa inovação se baseia na memória MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), conhecida por sua rapidez e capacidade de reter dados sem alimentação elétrica. Ao contrário da RAM tradicional, a MRAM não desacelera sob alta demanda.
A limitação da MRAM era o seu alto consumo de energia durante a gravação de dados. Os pesquisadores superaram esse obstáculo desenvolvendo um novo componente que reduz significativamente a energia necessária para alterar a polaridade do suporte.
Em um artigo publicado na Advanced Science, os cientistas descrevem seu protótipo, uma estrutura multiferroica heterogênea. Essa estrutura integra uma fina camada de vanádio entre materiais ferroelétricos e piezoelétricos, permitindo a magnetização por campo elétrico.
Essa camada de vanádio desempenha um papel crucial ao estabilizar a direção da magnetização, um problema recorrente nos dispositivos MRAM anteriores. Os testes mostraram que a direção magnética pode ser invertida com uma corrente elétrica, mantendo a estabilidade sem alimentação.
No entanto, o estudo não abordou a degradação da eficiência de comutação ao longo do tempo, um problema comum em dispositivos elétricos. Apesar disso, essa tecnologia promete um uso mais durável e poderoso em computadores comerciais.
Por fim, essa nova abordagem da MRAM pode mudar nossa visão da informática, oferecendo desempenho superior com consumo energético reduzido. Ela representa uma alternativa promissora às tecnologias de memória atuais, sem a necessidade de peças móveis.
O que é a memória MRAM?
A memória MRAM, ou Magnetoresistive Random Access Memory, é uma tecnologia de armazenamento que combina as vantagens da RAM e das memórias de armazenamento tradicionais. Ela é capaz de reter dados sem alimentação elétrica, ao mesmo tempo que oferece velocidades de acesso rápidas.
Ao contrário da RAM dinâmica (DRAM), que perde seus dados sem alimentação, a MRAM utiliza junções magnéticas para armazenar informações. Isso permite a retenção de dados a longo prazo, mesmo na ausência de corrente.
A MRAM também é não volátil, o que significa que não requer atualização constante para manter os dados. Essa característica a torna particularmente interessante para aplicações que exigem alta confiabilidade e baixo consumo de energia.
Além disso, a MRAM é resistente a radiações, o que a torna ideal para ambientes espaciais e militares, onde a confiabilidade e a durabilidade são primordiais.
Como funciona a nova tecnologia MRAM?
A nova tecnologia MRAM desenvolvida pelos pesquisadores japoneses utiliza uma estrutura multiferroica heterogênea. Essa estrutura inclui uma camada de vanádio entre materiais ferroelétricos e piezoelétricos, permitindo a magnetização por campo elétrico.
A camada de vanádio atua como um amortecedor, estabilizando a direção da magnetização. Isso resolve um grande problema dos dispositivos MRAM anteriores, onde a direção da magnetização era difícil de manter estável.
Ao aplicar uma corrente elétrica, os pesquisadores conseguiram inverter a direção magnética dos materiais. Essa inversão é mantida mesmo após a remoção da corrente, permitindo a retenção estável de dados sem alimentação.
Essa inovação reduz consideravelmente o consumo de energia necessário para gravar dados, ao mesmo tempo que aumenta a velocidade dos processos. Ela abre caminho para aplicações informáticas mais poderosas e duráveis.