RAM e Flash in un unico chip grazie ad un nuovo transistor?

I ricercatori della North Carolina State University hanno annunciato di aver sviluppato un nuovo dispositivo elettronico che potrebbe rappresentare un singificativo passo avanti nell'ambito delle memorie per computer, con la possibilità di rendere le server farm più efficienti dal punto di vista energetico e di consentire ai normali sistemi PC di avviarsi in maniera pressoché istantanea.

E' possibile suddividere l'ampia ed eterogenea famiglia delle memorie per computer in due grandi categorie: dispositivi "lenti" e non-volatili (mantengono l'informazione in assenza di corrente) per lo stoccaggio di informazioni in maniera persistente e dispositivi molto rapidi e volatili (perdono l'informazione in assenza di corrente) che non hanno lo scopo di conservare i dati ma di metterli a disposizione del sistema per effettuare operazioni. Nel primo caso rientrano le memorie per la realizzazione di flash drive, nel secondo caso i chip destinati alla memoria di sistema.

Il gruppo di ricercatori della North Carolina State University ha avuto modo di sviluppare un dispositivo "unificato" che può agire sia da memoria volatile, sia da memoria non-volatile con la possibilità di essere impiegata come memoria principale di sistema.

Spiega il dottor Paul Franzon, a capo del team di ricerca e co-autore del documento "Computing with Novel Floating-Gate Devices" in pubblicazione prossimamente su IEEE Computer: "Abbiamo inventato un nuovo dispositivo che può rivoluzionare il panorama della memoria comuptrer. Il nostro dispositivo è chiamato dobule floating-gate Field Effect Transistor (FET). Le attuali memorie non-volatili utilizzate nei dispositivi per lo stoccaggio dati fanno uso di un singolo floating gate, che conserva la carica elettrica che rappresenta l'unità fondamentale dell'informazione. Utilizzando due floating gate il dispositivo può stoccare un bit in modalità non volatile e/o può stoccarlo in modalità rapida e volatile, come la normale memoria di sistema".

Il FET a doppio floating gate consiste di due gate separati da uno strato isolante di ossido di silicio. Sopra al FET è collocato un gate di controllo che può cambiare lo stato del transistor applicando differenti voltaggi. Secondo le informazioni disponibili questo transistor è capace di una velocità di lettura di 0,31-2,18 nanosecondi ed un tempo di scrittura di 50ns per lo stato 1 e di 10µs per lo stato 0 quando opera in qualità di memoria non volatile, mentre il tempo di scrittura in modalità non-volatile è accreditato essere di 10-30 µs.

Il FET con doppio floating gate potrebbe avere un impatto significativo su numerose meccaniche di funzionamento dei computer. Sarebbe ad esempio possibile realizzare PC dall'avvio immediato, poiché il computer non dovrebbe andare a recuperare i dati dal suo hard disk dal momento che questi potrebbero essere stoccati nella memoria principale. La nuova memoria consentirebbe inoltre di poter realizzare sistemi in grado di disattivare parte della memoria di sistema per risparmiare energia, dal momento che le informazioni sarebbero comunque stoccate anche in assenza di corrente elettrica. Questa caratteristica, in ottica di server farm, permetterebbe di risparmiare una discreta quantità di energia nei momenti in cui vi sono bassi livelli di attività.

Commenta Franzon: "Il FET a doppio floating-gate potrebbe risolvere questo problema dal momento che i dati possono essere stoccati rapidamente nella memoria non-volatile e recuperati altrettanto velocemente. Questa caratteristica consente di disattivare porzioni della memoria durante periodi di bassa attività, senza ripercussioni sul piano delle prestazioni".

Non è noto alcun dettaglio sull'eventuale sviluppo commerciale di questa tecnologia.