ANN ARBOR, Michigan—El “memristor” es un componente de computadora que ofrece funciones de memoria y lógica en un paquete sencillo. Tiene el potencial de transformar la industria de semiconductores, permitiendo chips y computadoras más pequeñas, más rápidas, y más baratas.

Un ingeniero eléctrico de la Universidad de Michigan ha dado un paso hacia ese objetivo con la creación de un chip compuesto de memristores de escala nanométrica que puede almacenar hasta un kilobit de información. Anteriormente, sólo unos pocos circuitos memristores se habían demostrado en vez de una matriz a gran escala debido a cuestiones de fiabilidad y reproducibilidad. Aunque un kilobit no es una enorme cantidad de información, los investigadores lo consideran un avance que hará más escalable la tecnología para poder almacenar muchos más datos.

“Hemos demostrado matrices de memoria compatibles con semiconductor complementario de óxido metálico, (CMOS, por sus siglas en inglés) de ultra alta densidad y la tecnología utilizada en la actualidad para microchips basados en un sistema de silicio memristive. Este es un primer paso importante” dijo Wei Lu, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación.

La Ley de Moore que predice que la tecnología duplicará el número de transistores que caben en un circuito integrado cada dos años, se ha mantenido válida desde a mediados del año 1960. Cuantos más transistores en un chip, más rápido puede funcionar. Pero se vuelve más difícil de lograr, dijo Lu.

“Este aumento de transistores ahora se enfrenta a varios retos fundamentales y prácticos incluidos el aumento de la disipación de energía a medida que los transistores se reducen de tamaño, las dificultades en el establecimiento de todas las interconexiones necesarias, y el alto coste para reducir las variaciones de los dispositivos”, dijo Lu. “Los memristores tienen una estructura más sencilla y son atractivos para aplicaciones tales como las memorias porque es mucho más fácil colocar un gran número de ellos en un solo chip para lograr la máxima densidad”.

La densidad de un chip de memoria basado en memristor puede ser al menos una orden de magnitud, es decir de un factor de 10, superior a los chip basados en transistores actuales. Tales circuitos de alta densidad también pueden ser muy rápidos, dice Lu. Uno puede guardar datos en una memoria de memristor a tres órdenes de magnitud más rápido que una memoria flash de hoy, por ejemplo.

Otro beneficio de la memoria de memristor es que no es volátil, como lo es la memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM, por sus siglas en inglés) actual. DRAM, se sobrescribe varias veces por segundo debido a que se desvanece con el tiempo. La memoria de memristor no tendría que sobrescribirse porque es más estable.

Lu dice que los memristores podrían abrir paso a la memoria universal. Ya que los memristores pueden ser incluidos en los circuitos integrados, ofrecen mucha esperanza de circuitos robustos de lógica inspirados en la biología. Cada neurona en el cerebro humano está conectada a otras 10000 neuronas mediante las sinapsis, dice Lu. Los ingenieros no pueden lograr ese tipo de conectividad con los circuitos basados en transistores actuales. Sin embargo los circuitos de memristor podrían superar este problema.

Un trabajo de esta investigación, “Los matrices de barra cruzada de alta densidad en un sistema de memristor Si” (en inglés: “High-density crossbar arrays based on a Si memristive system”) está publicado en Nano Letters. Otros autores son Sung Hyun Jo y Kuk-Hwan Kim, estudiantes de doctorado en el departamento de Lu.

Esta investigación es apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias.

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