Un gruppo di istituti di ricerca universitari ha messo a punto un nuovo modulo RAM in grado di migliorarne le performance di 1000 volte. Merito delle onde al Terahertz
Che le RAM siano una delle componenti hardware più importanti quando si parla delle prestazioni di un computer è un fatto oramai assodato nel mondo dell’informatica. La quantità di dati che un sistema è in grado di processare, infatti, dipende principalmente dalla velocità e dalla quantità di memoria ad accesso causale installata nella scheda madre: per questo motivo decine di laboratori di ricerca in tutto il mondo si concentrano nello sviluppo di nuove tecnologie che permettano di aumentare la capienza e le velocità di esecuzione delle RAM.
La soluzione più avanzata, almeno al momento, è quella delle memorie MRAM (acronimo di Magnetoresistive Random Access Memory, in italiano memoria agnetoresistiva ad accesso casuale) le quali sfruttano gli effetti dello spin del momento magnetico per modificare lo stato delle informazioni all’interno delle celle di archiviazione dei dati. Una soluzione che permette di migliorare la velocità memoria ed evitare che i moduli RAM si surriscaldino troppo: non passando corrente all’interno dei circuiti, le MRAM sono infatti praticamente “immuni” agli effetti della legge di Joule.
Ricercatori del Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT), in collaborazione con gli scienziati della University of Regensburg e gli olandesi della Radboud University Nijmegen, hanno compiuto un ulteriore passo in avanti, sviluppando una nuova tecnologia in grado di aumentare la velocità di lavoro della memoria di 1.000 volte. Merito della cosiddetta radiazione Terahertz (detta anche onda T), in grado di cambiare lo stato delle celle di archiviazione applicando un campo magnetico esterno e velocizzando così le operazioni di cancellazione delle informazioni e scrittura di nuovi dati.
Che cos’è la radiazione Terahertz
Negli esperimenti portati avanti dagli scienziati russo-tedesco-olandesi, l’onda T o radiazione Terahertz ha poco a che fare (almeno da un punto di vista pratico) con la banda Terahertz utilizzata con sempre maggior frequenza nell’ambito delle telecomunicazioni. Nel caso delle memorie RAM, infatti, la radiazione (con lunghezze d’onda di circa 0,1 millimetri) non serve a trasportare informazioni, ma sfrutta gli impulsi elettromagnetici per alterare lo stato di “carica” e “scarica” delle celle di memoria. In questo modo è possibile scrivere dati (e cancellarli, ovviamente) a una velocità nettamente superiore rispetto agli standard attuali (da un punto di vista prettamente teorico, anche 1000 volte più veloce).
Come l’onda T altera le celle di memoria RAM
Per verificare le sue ipotesi, il team di ricerca internazionale ha utilizzato delle memorie realizzate con il thulium orthoferrite (TmFeO2, tulio ortoferrite), un ferromagnete debole molto sensibile alle variazioni dei campi magnetici nelle sue vicinanze. Grazie agli impulsi elettromagnetici generati dalla radiazione Terahertz, gli scienziati sono stati in grado di controllare direttamente lo stato di magnetizzazione del materiale ferromagnetico, alterando le proprietà sia degli ioni di ferro sia degli ioni di tulio. Una “modalità di lavoro” che consente di velocizzare il funzionamento delle RAM e apre nuovi scenari nel mondo dell’informatica.