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Memórias de computador ficam mais verdes tirando proveito do calor

Memórias de computador ficam mais verdes tirando proveito do calor
À esquerda está o esquema do armazenado de dados nas memórias magnéticas convencionais. À direita, o esquema da memória com gravação termicamente assistida.[Imagem: Alan Stonebraker, APS]

Agitação térmica

As flutuações termais aleatórias nas memórias magnéticas, até agora consideradas um problema, podem ser manipuladas para reduzir a energia necessária para o armazenamento digital de informações.

Este é o resultado de uma pesquisa inédita feita por pesquisadores da Universidade de Gottingen, na Alemanha, e do MIT, nos Estados Unidos.

O desenvolvimento poderá viabilizar a fabricação de memórias de computador que operem com um gasto de energia significativamente menor do que as memórias atuais.

O problema do calor

O calor é geralmente um problema quando se trata do armazenamento de dados digitais. No nível microscópico, as moléculas e os átomos de qualquer material, a uma temperatura acima do zero absoluto, estão em constante movimento, colidindo uns com os outros.

Como as memórias magnéticas dependem do controle e da medição precisa da orientação de minúsculas partículas magnéticas, os empurrões que os átomos e as moléculas vão dando uns nos outros conforme os componentes se aquecem acabam por danificar os dados.

Esses problemas térmicos tornam-se uma preocupação ainda maior à medida que os engenheiros tentam construir memórias magnéticas mais rápidas e mais adensadas.

Aproveitando o calor

Mas o calor não é de todo ruim, de acordo com esta nova pesquisa, na qual os cientistas demonstraram que os movimentos térmicos aleatórios podem ser úteis para a gravação dos dados magnéticos.

Essencialmente, eles descobriram que a aplicação de uma corrente elétrica que seria fraca demais para gravar alguma coisa na memória, ainda assim pode ser eficaz para o registro da informação porque o movimento térmico dá um impulso adicional para ajudar a orientar as partículas magnéticas.

Os pesquisadores confirmaram o efeito medindo as flutuações magnéticas conforme as partículas que compõem a memória estavam sendo alinhadas.

PCs verdes

Os movimentos termais são aleatórios, o que por sua vez provoca variações aleatórias no tempo que leva para as partículas magnéticas se alinharem.

O fato de que os tempos de alinhamento variam de 1 a 100 bilionésimos de segundo deixou claro que o movimento aleatório, dependente da temperatura, deve estar ajudando a inverter a magnetização das partículas.

A confirmação experimental dos efeitos termais sobre as memórias magnéticas aponta para novos esquemas de gravação de dados termicamente assistida. Isto poderá reduzir a potência necessária para armazenar as informações, ajudando na construção de futuros PCs que serão cada vez mais verdes.

Bibliografia:

Taking advantage of nature for a greener nonvolatile memory
Markus Münzenberg, Jagadeesh S. Moodera
APS Physics
March 1, 2010
Vol.: 3, 19 (2010)
DOI: 10.1103/Physics.3.19




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