Da IBM una nuova tecnica per la carica dei chip di memoria

IBM ha annunciato una nuova scoperta nel campo della scienza dei materiali che può preparare il terreno ad una nuova classe di memorie non volatili e chip logici capaci di impiegare meno energia rispetto alle soluzioni ad oggi disponibili.

Gli scienziati IBM hanno scoperto un nuovo modo per consentire l'operatività dei chip impiegando piccole correnti ioniche invece che i convenzionali segnali elettrici usati per i semiconduttori di oggi. Si tratta, in sintesi, di flussi di atomi con carica che possono imitare i modelli "event-driven" con cui opera il cervello umano.

I computer di oggi fanno uso di semiconduttri realizzati con processo CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) che progrediscono ad un passo dettato dalla legge di Moore: le prestazioni dei processori, ed il numero di transistor, raddoppiano ogni 18 mesi. Tuttavia le tecniche utilizzate per sviluppare e costruire i chip CMOS stanno rapidamente giungendo ai limiti fisici ed è pertanto necessario individuare nuove soluzioni di sviluppo per realizzare dispositivi ad alte prestazioni e a basso consumo.

I ricercatori IBM hanno applicato un elettrolita ionico liquido caricato positivamente all'ossido di vanadio, un materiale isolante. In questo modo sono stati capaci di convertire il materiale verso uno stato metallico. Il materiale ha mantenuto il proprio stato fino all'applicazione di un elettrolita ionico liquido caricato negativamente, che lo ha riportato al suo stato originario isolante.

Gli scienziati di IBM hanno mostrato la possibilità di trasformare in maniera reversibile gli ossidi metallici tra stati conduttori ed isolanti con l'inserimento e la rimozione di ioni ossigeno guidati da campi elettrici all'interfaccia ossido-liquido. Una volta che gli ossidi, che sono isolanti, vengono trasformati in conduttori, IBM ha dimostrato mediante alcuni esperimenti che i materiali sono capaci di mantenere uno stato metallico anche quando viene tolta l'energia al dispositivo. Questa proprietà non-volatile permette la realizzazione di chip in grado di stoccare e trasportare informazione in maniera più efficente, seguendo meccaniche event-driven, invece di dover mantenere lo stato del dispositivo da costanti correnti elettriche.

Stuart Parkin, IBM fellow per IBM Research, ha spiegato: "La nostra capacità di capire e controllare la materia su scala atomica, ci permette di comporre nuovi materiali e dispositivi capaci di operare su principi completamente differenti rispetto a quelli su cui si basa la tecnologia dell'informazione oggi. L'impiego di dispositivi capaci di usare correnti ioniche per controllare in maniera reversibile lo stato della materia, ha il potenziale per la realizzazione di nuovi tipi di dispositivi mobile. L'impiego di questi nuovi concetti nelle nuove architetture tridimensionali potrebbe aiutare a prevenire che il settore tecnologico raggiunga un punto di stallo".