CeRAM, la memoria del futuro

ARM ha annunciato la creazione di Cerfe Labs, un'azienda che sta sviluppando il concetto di CeRAM , una memoria non volatile che promette di offrire funzionalità non presenti in nessun'altra tecnologia di memoria attuale.

Queste nuove memorie non volatili, in grado di immagazzinare dati in assenza di alimentazione , sono basate sui materiali CeRAM (Correlated-Electron RAM) e FeFET (ferroelectric transistor).

ARM trasferirà i dipendenti già coinvolti in questo progetto a Cerfe Labs, e Cerfe Labs proseguirà l'accordo con Symetrix Corporation, un'azienda guidata dal Professor Carlos Paz de Araújo dell'Università del Colorado, il vero inventore di CeRAM. ARM trasferirà inoltre a Cerfe Labs tutta la proprietà intellettuale relativa a CeRAM (oltre 150 famiglie di brevetti).

Organizzazione Cerfe Labs

Secondo una nota, Cerfe Labs si concentrerà inizialmente sulla produzione di prototipi rivoluzionari che saranno certificati per accelerare la distribuzione di queste nuove memorie ai sistemi.

Secondo Simon Segars, CEO di ARM, negli ultimi cinque anni il team di ricerca ha compiuto progressi significativi nello sviluppo della tecnologia CeRAM. Il prossimo passo sarà la commercializzazione di questa tecnologia del futuro.

La nuova società avrà sede ad Austin e sarà guidata da Eric Hennenhoefer e Greg Yeric, entrambi ex dirigenti di ARM Research. Hennenhoefer sarà CEO di Cerfe Labs e Yeric ricoprirà il ruolo di CTO (Chief Technology Officer). ARM manterrà una partecipazione di minoranza in Cerfe Labs e Jason Zajac, Chief Strategy Officer di ARM, entrerà a far parte del consiglio di amministrazione.

Che cos'è CeRAM?

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Secondo Hennenhoefer, la CeRAM è la memoria non volatile più promettente del settore, con caratteristiche finora inedite in altre tecnologie di memoria. È così promettente che persino la DARPA (la Defense Advanced Research Projects Agency statunitense) se ne è interessata e il lavoro svolto nell'ambito del programma ERI FRANC dell'agenzia ha portato all'identificazione di nuovi materiali per la CeRAM e allo studio delle loro capacità.

Le CeRAM si basano su transizioni di stato metallo-isolante e isolante-metallo (chiamate transizioni di Mott) in ossidi di metalli di transizione come l'ossido di nichel. Tali transizioni possono essere innescate applicando una tensione e una densità di corrente specifiche. Come spiega Cerfe Labs, gli switch a elettroni correlati (CE) operano attraverso forti interazioni orbitali elettroniche, il che significa che non richiedono un processo per creare un percorso di conduzione, a differenza di altri tipi di ReRAM.

I vantaggi di CeRAM

Il primo vantaggio risiede nel suo basso costo . La produzione può essere semplificata. La CeRAM può anche essere fabbricata utilizzando altre tecniche più avanzate come la deposizione chimica o la deposizione a strati atomici, con la possibilità di scalare fino a livelli sub-nanometrici. La CeRAM è anche molto veloce, con test che mostrano tempi di commutazione inferiori a 2 nanosecondi. La maggior parte dei materiali CE commuta in meno di 100 femtosecondi .

Può funzionare a temperature criogeniche o superiori rispetto ad altre tecnologie attuali. Pertanto, non ci sono limitazioni in termini di temperature di esercizio, il che gli conferisce un'eccellente durata.

La memoria funziona a meno di 0,6 V e a bassa corrente e può essere realizzata utilizzando molti materiali nativamente compatibili con la produzione CMOS, eliminando così la necessità di alte temperature o nuove tecniche di produzione. Può adattarsi a qualsiasi processo produttivo ed è resistente a un'ampia gamma di disturbi. A differenza di altre memorie non volatili come la memoria flash NAND utilizzata negli SSD, non presenta usura

Questa memoria ha un forte potenziale per applicazioni future: ad esempio, potrebbe sostituire la SRAM nei circuiti logici, influenzando anche l'architettura dei processori. Potrebbe anche essere utilizzata per eseguire calcoli, come nel caso delle architetture neuromorfiche ispirate al cervello umano.