Engenheiros da Universidade de Lancaster, no Reino Unido, anunciaram um progresso importante para trazer para o mercado um novo tipo de memória para computadores.

Batizada de ULTRARAM, trata-se de um novo tipo de memória universal que, ao contrário das tradicionais memórias de acesso aleatório (RAM e DRAM), não perde os dados na ausência de energia.

Atualmente, os dois tipos principais de memória – RAM dinâmica (DRAM) e Flash – têm características e funções complementares.

A DRAM é rápida, por isso é usada como memória de trabalho nos computadores; mas ela é volátil, o que significa que as informações são perdidas quando a energia é desligada. Na verdade, a DRAM tem uma memória bem curta, e precisa ser continuamente regravada – a cada poucos nanossegundos – para manter seus dados.

A memória Flash, por sua vez, não é volátil, mas é muito lenta e se desgasta. Hoje ela é adequada para armazenamento de dados de longo prazo, mas não serve como memória de trabalho.

Como um meio-termo, tem havido um grande esforço em busca de uma “memória universal”, uma memória onde os dados são armazenados de forma robusta, mas também podem ser facilmente alterados – um objetivo largamente perseguido, mas inalcançável até agora.Estrutura da nova memória.
[Imagem: D. Lane et al. – 10.1109/TED.2021.3064788]

Tunelamento ressonante

A equipe acredita poder resolver o paradoxo da memória universal explorando um efeito mecânico quântico chamado tunelamento ressonante, que permite que uma barreira mude de opaca para transparente aplicando uma pequena tensão elétrica.

O primeiro protótipo de uma memória universal explorando esse efeito foi apresentado pela equipe em 2019.

Agora, os pesquisadores integraram células da memória para criar conjuntos de 4 bits, o que permitiu aferir experimentalmente a nova arquitetura da forma que ela deverá operar em eventuais futuros chips de memória. Com os bons resultados, a equipe batizou a tecnologia de ULTRARAM – o nome não é uma sigla e nem se refere a eventuais vantagens de desempenho, sendo apenas uma marca comercial registrada pela universidade.

A equipe também otimizou o projeto da memória para tirar o máximo proveito da física do tunelamento ressonante, fabricando componentes que são 2.000 vezes mais rápidos do que os primeiros protótipos e com uma resistência ao ciclo de programar/apagar que é cerca de 10 vezes melhor do que as memórias Flash. É um bom resultado, mas que mostra que ainda há um bom caminho a ser percorrido até que a memória universal possa competir com as atuais DRAM.