¿Qué es la RAM ferroeléctrica?

La memoria de acceso aleatorio ferroeléctrico (FRAM o FeRAM) es un tipo especializado de medio de almacenamiento de datos de estado sólido para aplicaciones informáticas. Se diferencia de la RAM común utilizada en la mayoría de las computadoras personales en que no es volátil, lo que significa que retiene los datos almacenados cuando se apaga el dispositivo, lo que no ocurre con la RAM dinámica estándar (DRAM). Las propiedades únicas del material del que está hecho el FRAM le dan un estado ferroeléctrico natural, lo que significa que tiene una polarización incorporada que se presta al almacenamiento semipermanente de datos sin necesidad de energía. Esta polarización natural significa que FRAM tiene un bajo nivel de consumo de energía sobre la DRAM estándar.

Los datos en un chip FRAM también pueden cambiarse aplicando un campo eléctrico para escribir nueva información, lo que le da cierta similitud con Flash RAM y chips de memoria programables en muchos tipos de máquinas industriales computarizadas conocidas como memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente. (EEPROM). Las principales desventajas de FRAM son que la densidad de almacenamiento de datos es considerablemente menor que la de otros tipos de RAM y es más difícil de producir, ya que la capa ferroeléctrica puede degradarse fácilmente durante la fabricación de chips de silicio. Dado que la RAM ferroelectica no puede contener una gran cantidad de datos y sería costosa para aplicaciones que requieren mucha memoria, se usa con mayor frecuencia en dispositivos portátiles basados ​​en computadora como tarjetas inteligentes conectadas a sistemas de seguridad para ingresar a edificios e identificadores de radiofrecuencia (RFID) etiquetas utilizadas en productos de consumo para rastrear el inventario.

El material más utilizado para fabricar RAM ferroeléctrica a partir de 2011 es el titanato de circonato de plomo (PZT), aunque la historia de la tecnología se remonta a su concepción en 1952 y a su primera producción a fines de la década de 1980. La arquitectura del chip FRAM se basa en un modelo en el que un condensador de almacenamiento se combina con un transistor de señalización para formar una celda de metalización programable. El material PZT en la RAM ferrorelectrica es lo que le da la capacidad de retener datos sin acceso a la energía. Si bien la arquitectura se basa en el mismo modelo que DRAM y ambos almacenan datos como cadenas binarias de unos y ceros, solo la RAM ferroeléctrica tiene memoria de cambio de fase, donde los datos se incrustan permanentemente hasta que un campo eléctrico aplicado los borra o los sobrescribe. En este sentido, la RAM ferroeléctrica funciona de la misma manera que la memoria flash o un chip EEPROM, excepto que la velocidad de lectura-escritura es mucho más rápida y puede repetirse más veces antes de que el chip FRAM comience a fallar, y el nivel de consumo de energía es mucho mayor. inferior.

Dado que la RAM ferroeléctrica puede tener velocidades de acceso de lectura-escritura 30,000 veces más rápidas que un chip EEPROM estándar, junto con el hecho de que puede durar 100,000 veces más y tener solo 1/200 de consumo de energía de EEPROM, es un tipo de precursor para correr la memoria. La memoria Racetrack es un tipo de memoria de estado sólido universal no volátil, bajo diseño en los EE. UU., Que eventualmente puede reemplazar los discos duros estándar de la computadora y los dispositivos portátiles de memoria flash. Una vez comercializado, se espera que la memoria de la pista de carreras tenga una velocidad de lectura y escritura que sea 100 veces más rápida que la RAM ferroeléctrica actual, o 3,000,000 veces más rápido que el nivel de rendimiento de un disco duro estándar a partir de 2011.