Tuesday, May 24, 2016

A força da IBM



IBM apresenta memória com três bits por célula
Redação do Site Inovação Tecnológica -  18/05/2016






Chip de memória PCM tribit conectado a uma placa de circuito impresso padrão.[Imagem: IBM Research]



Memória tribit
A IBM apresentou um chip funcional capaz de armazenar de forma confiável 3 bits de dados por célula de memória, utilizando uma tecnologia na qual praticamente todo o mercado vem trabalhando há anos, chamada memórias de mudança de fase (PCM: Phase-Change Memory).

A empresa já havia conseguido gravar até 4 bits por célula PCM em escala experimental. O novo chip é o resultado da migração daquela tecnologia rumo às aplicações reais, que precisam lidar com todos os aspectos envolvidos na produção em escala industrial.

Atingir 3 bits por célula é um marco significativo porque, nessa densidade, o custo da memória PCM será significativamente menor do que de um chip DRAM equivalente e mais próximo da memória flash - ela é 50 vezes mais rápida do que uma memória flash de capacidade equivalente.

Mas ainda há dúvidas se o novo chip estaria realmente pronto para ir ao mercado.

O chip PCM multi-bit apresentado agora é constituído por uma matriz de 2 x 2 milhões de células em uma arquitetura intercalada de 4 bancos. Cada uma das duas matrizes de memória mede 1000 × 800 micrômetros. As células PCM, feitas de uma liga dopada com calcogeneto, foram integradas em uma placa de circuito integrado padrão com tecnologia CMOS de 90 nanômetros.

Memória de mudança de fase
As memórias PCM atraíram a atenção da indústria como uma potencial tecnologia de memória universal com base na sua combinação de velocidade de leitura/gravação, resistência, não-volatilidade e densidade.

Por exemplo, a PCM não perde os dados quando desligada, como a flash e diferente da DRAM, e a tecnologia pode suportar pelo menos 10 milhões de ciclos de escrita, em comparação com uma média de 3.000 ciclos de escrita das memórias flash.

A expectativa é que as memórias PCM possam ser usadas de forma independente ou em aplicações híbridas, combinando armazenamento PCM e flash, com a PCM funcionando como um cache extremamente rápido.

Como uma memória PCM funciona
Como seu nome indica, uma memória de mudança de fase armazena os bits pela alteração de fase - amorfa ou cristalina - do material usado em sua construção, uma liga de vários elementos.

Esse material é colocado entre dois eletrodos. A mudança de fase e a sua reversão são induzidas pela aplicação de uma tensão ou de pulsos de corrente de diferentes intensidades. Dependendo da tensão, mais ou menos material entre os eletrodos é submetido à mudança de fase, o que afeta diretamente a resistência da célula.

É essa variação na resistência da célula em função da tensão que foi explorada para guardar não apenas um bit, mas vários bits por célula.
Bibliografia:

Demonstration of Reliable Triple-Level-Cell (TLC) Phase-Change Memory
Milos Stanisavljevic, Haralampos Pozidis, Aravinthan Athmanathan, Nikolaos Papandreou, T. Mittelholzer, Evangelos Eleftheriou Proceedings of the International Memory Workshop
DOI: 10.1109/JETCAS.2016.2528598
Multilevel-Cell Phase-Change Memory: A Viable Technology
Aravinthan Athmanathan, Milos Stanisavljevic, Nikolaos Papandreou, Haralampos Pozidis, Evangelos Eleftheriou
IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems

Monday, May 09, 2016

Raio trator, Bobina de Tesla e tal



Bobina de Tesla gera campo de força e raio trator
Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/05/2016

Os nanotubos - que individualmente só podem ser vistos por microscópios eletrônicos - são montados em cabos apenas controlando o campo elétrico gerado pela bobina de Tesla modificada. [Imagem: Jeff Fitlow/Rice University]

Teslaforese
Pesquisadores da Universidade de Rice, nos EUA, modificaram uma bobina de Tesla para criar um aparelho capaz de tecer nanofios à distância.

O processo, que Lindsey Bornhoeft e seus colegas batizaram de Teslaforese, pode ser usado para montar materiais desde a escala nano até a escala macro.

De fato, a demonstração feita Bornhoeft é a realização de um sonho que vem sendo acalentado desde o descobrimento dos nanotubos: a transformação desses nanomateriais ultrafortes em fios e cabos de grandes dimensões, que possam ser usados em aplicações práticas, inclusive em estruturas futuristas, como um elevador espacial.

Campo de força e raio trator
O sistema funciona fazendo com que cargas positivas e negativas oscilantes atinjam remotamente cada nanotubo, levando-os a se juntarem em cadeia para formar fios longos que atingem a escala macroscópica.

A bobina de Tesla modificada também é capaz de gerar uma espécie de raio trator, fazendo com que os nanotubos ou outras nanopartículas sejam puxadas para a bobina a longas distâncias.

Segundo o professor Paul Cherukuri, coordenador da equipe, esse efeito de campo de força sobre a matéria nunca tinha sido observado antes em uma escala tão grande, e o fenômeno era desconhecido até mesmo de Nikola Tesla, que inventou a bobina em 1891 com a intenção de transmitir energia elétrica sem fios.

"Campos elétricos têm sido usados para mover pequenos objetos, mas apenas em distâncias ultracurtas," disse Cherukuri. "Com a teslaforese, temos a capacidade para ampliar maciçamente os campos de força para mover a matéria remotamente."

 A equipe está aprimorando o aparelho para mover as nanopartículas de forma seletiva. [Imagem: Jeff Fitlow/Rice University]

"Primeiro ato de uma história incrível"
Em um dos experimentos, os nanotubos se congregaram em cabos, formando um circuito que conecta dois LEDs e então absorve energia do campo elétrico da própria bobina de Tesla para fazê-los se acender.

Além disso, a bobina de Tesla modificada cria um campo de força poderoso a distâncias muito maiores do que se imaginava. A equipe observou o alinhamento e o movimento dos nanotubos a mais de 30 centímetros de distância da bobina. "É uma coisa impressionante acompanhar esses nanotubos ganhando vida e se costurando em fios do outro lado da sala," exagera Cherukuri.

"Há muitas aplicações onde se pode utilizar campos de força fortes para controlar o comportamento da matéria, tanto em sistemas biológicos quanto artificiais," acrescentou o pesquisador. "E ainda mais emocionante é quanta física e química fundamentais estamos descobrindo à medida que avançamos. Este realmente é apenas o primeiro ato de uma história incrível."

Bibliografia:
Teslaphoresis of Carbon Nanotubes
Lindsey R. Bornhoeft, Aida C. Castillo, Preston R. Smalley, Carter Kittrell, Dustin K. James, Bruce E. Brinson, Thomas R. Rybolt, Bruce R. Johnson, Tonya K. Cherukuri, Paul Cherukuri
ACS Nano -
Vol.: 10 (4), pp 4873-4881 - DOI: 10.1021/acsnano.6b02313