Memoria de cambio de fase o PCM, el futuro de la memoria RAM

Memoria de cambio de fase o PCM, el futuro de la memoria RAM

Rodrigo Alonso

Muchos curiosos del hardware nos preguntamos cuál será el siguiente paso en la evolución de la memoria RAM para PC. Actualmente tenemos DDR4 y la DDR5 está a la vuelta de la esquina y, sin embargo, desde hace ya algunos años que se está trabajando en la memoria PRAM, también conocida como PCM o memoria de cambio de fase para ello. En este artículo te vamos a contar qué es, cómo funciona y cuáles son sus características para que pueda convertirse en la sustituta de la memoria RAM tal y como la conocemos.

Como sabéis, en la informática moderna se utiliza el sistema binario para gestionar los datos, unos y ceros. Estos unos y ceros pueden representarse dejando pasar o no dejando pasar la energía o de muchas otras maneras. Como ya supondréis por el nombre, este tipo de memoria basa su funcionamiento en que es capaz de fambiar de fase, o más concretamente de cambiar el estado físico de la materia de la que está compuesta.

¿Qué es la memoria de cambio de fase (PCM)?

Este tipo de memoria, también llamada PRAM, PCRAM o PCM (Phase Change Memory) es un tipo de memoria no volátil, lo que significa que cuando apagamos el PC o hay un corte de luz, no pierde los datos que contiene, con las ventajas que esto representaría para un PC, como reinicios ultra rápidos o volver a abrir todo exactamente como lo teníamos al apagar y encender el PC.

Standford Ovshinsky exploró las propiedades del vidrio calcógeno y su potencial de almacenamiento en los años 60, y el propio Gordon Moore (cofundador de Intel) publicó un artículo en la revista Electronics en 1970 sobre este material. La particularidad de este material, hecho de anfígeno, es capaz de estar en dos estados: cristalino y amorfo, pudiendo cambiar por medio del calor. Así, es capaz de representar los unos y los ceros del sistema binario, siendo válido para la informática moderna.

Módulos de memoria PCM

Los dos estados del vidrio calcógeno poseen una resistividad extremadamente diferente que conforma la base del almacenamiento de información en sistema binario. El estado amorfo tiene una gran resistencia y representa los ceros, mientras que el estado cristalino tiene una baja resistencia y representa los unos. Una curiosidad es que este material también se utiliza en los CDs y DVDs, solo que en ese caso se manipulan sus propiedades ópticas de refracción y no su resistividad.

¿Cuándo podemos esperar la llegada de la memoria PRAM?

La PRAM todavía no ha llegado a su etapa de comercialización, aunque prácticamente todos los prototipos existentes utilizan una aleación calcógena de germanio, antimonio y telurio denominada GST. Se calienta a temperaturas de 600ºC para licuar el calcógeno, y tras ello se congela para que adopte un estado vítreo amorfo de alta resistencia eléctrica. Al calentario por encima de su punto de cristalización pero por debajo de su punto de fusión, se transforma en un estado cristalino de resistencia mucho menor.

Este proceso de cambio de fase puede completarse en apenas 5 ns (según una patente de Samsung de 2006), un tiempo comparable a las de las memorias volátiles como la DRAM, cuyos tiempos son del orden de 2 ns. El problema radica en que todavía están buscando la manera de que este cambio de temperaturas se pueda implementar en un PC, así que no hay fecha definida.

PRAM

Nanochip licenció toda la tecnología basada en PRAM para su uso en MEMS (sistemas microelectromecánicos) en 2004 y, de hecho, todas las imágenes que veáis de PRAM incluyendo la de más arriba, son de sus productos.

En 2006, Samsung anunció un dispositivo de 256 Mb que utilizaba diodos, que para ese momento significó una enorme densidad en comparación con la DRAM que había, y fue el principal motivo para que se postulara como sustituta de la memoria Flash. El prototipo presentado tenía un núcleo de 46.7 nm que es mejor que cualquiera de las DRAM del mercado. En todo caso, todo quedó ahí y no se ha vuelto a saber nada por parte de Samsung desde entonces.