IBM: importanti passi avanti con le memorie PCM

IBM è da diversi anni al lavoro sulle memorie a cambiamento di fase (PCM) e, nelle scorse ore, ha fornito un importante aggiornamento sullo stato di avanzamento della ricerca. Tali memorie di tipo non volatile offrono vantaggi non trascurabili sia rispetto alle memorie Flash, sia rispetto ai moduli RAM: sono più veloci delle prime, molto resistenti e, come detto, sono di tipo non volatile, quindi non perdono i dati memorizzati in assenza di alimentazione, come avviene con la memoria RAM. Limiti legati alla tecnologia impiegata ne hanno pregiudicato sino ad ora l'impiego in ambito commerciale, ma qualcosa si sta muovendo, come sottolineano i ricercatori di IBM. 

Le memorie PCM sfruttano le proprietà fisiche di una lega calcogenura (formate da Germanio, Antimonio, e Tellurio), simile a quella impiegata nei dischi ottici riscrivibili. La lega, attraversata da una determinata intensità di corrente cambia fase, passando da quella cristallina a quella amorfa, in base ad un processo reversibile. La fase cristallina (stato con bassa resistenza elettrica), corrisponde allo stato logico 1, mentre la fase amorfa (stato con elevata resistenza elettrica) corrisponde allo stato logico 0, ciò consente di creare, di fatto, una vera e propria memoria a stato solido che offre i vantaggi descritti in apertura. Sino ad ora, tuttavia, i principali limiti sono stati legati alla limitata capacità e ai costi elevati. 

La novità comunicata nelle ultime ore da IBM riguarda lo sviluppo di nuove tecnologie che hanno reso possibile l'archiviazione di 3 bit per cella PCM, un traguardo estremamente importante, tenuto conto che, in precedenza, il limite massimo era pari ad 1 bit. Come sottolinea Haris Pozidis di IBM Research:

Raggiungere 3-bit per cella rappresenta una significativa pietra miliare perché a questa densità il costo delle memorie PCM sarà notevolmente inferiore a quello delle DRAM e più vicino al costo delle memorie Flash. 

Gli scenari di impiego che appaiono all'orizzonte sono particolarmente interessanti: IBM prospetta, ad esempio, l'ipotesi della realizzazione di soluzioni di storage di tipo ibrido in cui i moduli PCM operano in simbiosi con le tradizionali memorie flash per svolgere la funzione di memoria cache dello smartphone. I ricercatori IBM sottolineano a riguardo: 

Il sistema operativo di uno smartphone potrebbe essere archiviato nel modulo PCM, consentendo l'avvio dello smartphone in pochi secondi 

Le memorie PCM potrebbero porsi come sostituti degli SSD in ambiti di impiego che richiedono una notevole velocità di lettura dei dati: i moduli PCM possono leggere i dati archiviati in meno di 1 microsecondo, mentre gli SSD non scendono al di sotto dei 70 microsecondi.

In ambito enterprise interi database potrebbero essere memorizzati nella memoria PC rendendo estremamente veloce l'elaborazione delle query per applicazioni online time-critical, come le transazioni finanziarie

Le memorie RAM sono ancor più veloci, ma è in determinati contesti i moduli PCM potrebbero essere utilizzati come soluzione di storage "universale" in grado di sostituire sia la RAM, sia le flash memory, senza trascurare le applicazioni cloud-based di intelligenza artificiale, e l'impiego nei data center. Oltre alla velocità più elevata delle memorie flash, infatti, i moduli PCM possono vantare una durata maggiore: 10 milioni di cicli di scrittura per le memorie a cambiamento di fase, contro i circa 3000 cicli delle memorie flash. I passi avanti compiuti riuscendo a memorizzare 3-bit per cella sono oggettivamente importanti, ma, al momento, non è dato sapere quando sarà i moduli PCM saranno utilizzabili in un prodotto commerciale.