Memorie Phase Change Memory, IBM ci crede e lo dimostra

Dopo decenni di relativa calma nel mondo dello storage, con evoluzioni tecnologiche fondamentalmente incentrate sui dischi rotanti, abbiamo assistito negli ultimi anni alla diffusione di massa di unità di archiviazione basate sui moduli NAND Flash. Unità di questo tipo esistevano da molto tempo, è bene precisarlo, ma solo negli ultimi anni hanno trovato una collocazione nei listini alla portata di tutti, permettendo agli SSD, Solid State Drive, di aprire un nuovo filone consumer e enterprise in grado di garantire prestazioni molto più elevate rispetto alla tecnologia tradizionale.

In questi giorni però IBM ha messo le basi, sia in teoria che in pratica, a ciò che potremo vedere in commercio fra circa 5 anni, in grado di superare sotto ogni punto di vista la migliore unità SSD, sia in termini di  prestazioni che di affidabilità. Stiamo parlando delle memorie PCM, Phase Change Memory, ovvero a cambiamento di fase.

Ne avevamo già parlato in passato, sottolineando come i primi prototipi fossero già presenti nei laboratori del lontano 2006.  Evidentemente sono stati fatti molti passi avanti, poiché in questi giorni IBM ha presentato un prototipo credibile sotto ogni punto di vista, tanto da far ipotizzare una commercializzazione nell'arco di qualche anno.

Alla base della tecnologia PCM troviamo il cambiamento di fase del substrato, da cristallino ad amorfo e viceversa, il tutto indotto da un impulso elettrico. Ogni cella quindi può presentarsi in due fasi, associabili all'informazione 0 e 1 tanto cara al mondo digitale. I vantaggi di tale tecnologia, però, sono molteplici. La prima è che permette di realizzare unità teoricamente fino a 100 volte più veloci degli SSD, almeno secondo la fonte.

Alla base di questa velocità, oltre alla natura completamente differente del funzionamento rispetto ad altre tecnologie, troviamo la possibilità di scrivere nelle celle senza doverle prima cancellare, come avviene negli SSD. Ne consegue una velocità maggiore e anche una longevità impensabile attualmente per i chip NAND Flash: se per questi si parla di migliaia di riscritture, con le memorie PCM siamo nell'ordine di circa 5 milioni.

Le singole unità di memoria, inoltre, possono andare oltre rispetto all'archiviazione di un solo bit: gli ingegneri IBM hanno dimostrato che, differenziando alcuni parametri come ad esempio l'intensità dell'impulso elettrico, è possibile memorizzare le combinazioni "00", "01" 10" e "11", aprendo scenari sul futuro che fanno ben sperare. Lo scoglio più grande per la tecnologia PCM è sempre stata, in questi anni, il mantenere l'informazione anche in assenza di alimentazione. Un problema non da poco che ne ha rallentato lo sviluppo, almeno fino a oggi.

IBM ha realizzato un substrato su più livelli che permetterebbe di mantenere l'informazione anche in assenza di alimentazione, superando quindi il problema più complesso. Il prototipo mostrato, funzionante, è di fatto un chip CMOS con processo produttivo a 90nm, ospitante circa 200.000 celle. Da qui alla commercializzazione è solo questione di evoluzione tecnologica e allineamento dei prezzi verso una soglia "sostenibile" per il mercato. Un traguardo che IBM prevede di tagliare, come già detto in precedenza, entro circa 5 anni.