Memoria de película cerámica, nueva memoria espintrónica y materiales lógicos.

Este artículo analiza dos declaraciones interesantes sobre la memoria (y la lógica basada en espines). En la SNIA Storage Developers Conference (SDC) de 2023, una startup alemana llamada Cerabyte presentó una prometedora memoria de película cerámica. Investigadores de la Universidad de Minnesota informan sobre un cuasi metal topológico con propiedades magnéticas que podría permitir una mayor eficiencia y dispositivos lógicos y de memoria más rápidos.

La tecnología Cerabyte utiliza capas cerámicas de 50 a 100 átomos de espesor para almacenar información. Un rayo láser o un rayo de partículas crea una matriz de datos similar a los códigos QR (ver imagen a continuación). La lectura se realiza mediante técnicas de imágenes microscópicas de alta resolución o microscopía de haz electrónico.

La compañía afirma que sus medios pueden durar más de 5.000 años y continúan almacenando datos entre -273 °C y 300 °C. También dijo que CeraMemory es resistente a entornos corrosivos, ácidos, radiactivos y de alteración EMP.

CeraMemory se presentará en forma de cartucho que contiene hojas recubiertas de cerámica. Velocidades de datos reclamadas de GB/s. En un enfoque posterior, CeraTape utilizará un sustrato flexible de 5 micrones de espesor con un revestimiento cerámico de 10 nanómetros de espesor. Se espera que esto proporcione densidades de TB/cm2 y reduzca el costo total de propiedad del almacenamiento del centro de datos en un 75 %.

La hoja de ruta tecnológica oscila entre 100 nm y 3 nm (proporcionando densidades que van desde GB/cm2 hasta TB/cm2). Se dice que la última densidad (esperada para 2030-2035) permitirá densidades de almacenamiento en rack de centros de datos de 10 PB a 100 PB con Leaf y 1EB con CerataB.

Hace varios años, una empresa llamada Millenniata presentó sus discos ópticos M-Disc. Se trataba de discos ópticos cerámicos que se escribían y leían mediante discos DVD y Blu-ray láser. Todavía están disponibles, pero no he oído mucho sobre los avances en esta tecnología desde hace varios años. Esto difiere de la tecnología de Cerabyte, aunque también utiliza materiales cerámicos para almacenar datos y Millenniata afirma tener una vida de archivo de hasta 1.000 años.

Investigadores de la Universidad de Minnesota, en colaboración con un equipo del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), han desarrollado nuevos materiales que podrían permitir la computación futura basada en el espín del electrón en lugar del actual. Los dispositivos espintrónicos pueden transmitir y procesar datos sin la resistencia eléctrica tradicional y, por lo tanto, pueden crear un procesamiento de datos más rápido y eficiente.

Además, los dispositivos espintrónicos también pueden ser no volátiles, por lo que los estados de la memoria persisten después de que se corta la energía. Así funcionan los dispositivos espintrónicos llamados memorias MRAM. El equipo de la Universidad de Minnesota está dirigido por el profesor Jingping Wang del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Minnesota.

En julio, este equipo anunció que había desarrollado Pt.₃El estaño es un semimetal topológico mediante dopaje magnético de un aislante topológico débil (por ejemplo, usando hierro). Cuando se aplica un campo magnético en el plano de la película, la resistencia longitudinal del material disminuye en lugar de aumentar, actuando así como un metal semiconductor. Este trabajo se analiza en A. Artículo de comunicaciones de la naturaleza. La siguiente imagen muestra la estructura atómica de las películas fabricadas medidas con HAAF-STEM y EDX.

El uso de un semimetal de este tipo en dispositivos espintrónicos podría permitir dispositivos de memoria de par avanzado (SOT) (MRAM), así como aplicaciones de procesamiento basadas en espín. Los autores dicen que esto podría conducir a dispositivos lógicos basados ​​en espín y SOT MRAM más eficientes energéticamente y compatibles con la industria. También creen que el proceso de fabricación de estos puntos₃El Sn es menos difícil que otros materiales topológicos y se puede combinar con el procesamiento CMOS convencional.

Cerabyte presenta la memoria de película cerámica de alta densidad en 2023 SDC. La Universidad de Minnesota ha desarrollado un semimetal topológico que puede permitir dispositivos lógicos y de memoria más eficientes.

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