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Eletrônica

Memória de Conteúdo Endereçável armazena dados sem energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/07/2011

Memória de Conteúdo Endereçável (CAM) armazena dados sem energia
A nova memória CAM pertence ao campo dos circuitos integrados híbridos, que mesclam a eletrônica com a spintrônica.
[Imagem: Tohoku University]

Pesquisadores japoneses desenvolveram a primeira memória de computador de conteúdo endereçável que mantém os dados na ausência de energia.

Memória de conteúdo endereçável

Uma memória de conteúdo endereçável, ou CAM (Content Addressable Memory), é um circuito de recuperação rápida de dados no qual a memória e os circuitos de comparação são combinados.

Enquanto, em uma memória convencional, a recuperação de dados ocorre usando-se endereços dos dados dentro da memória, em uma memória CAM o programa fornece uma palavra e a memória lista todos os locais onde essa palavra está armazenada.

Como isto é feito em uma única operação, uma memória CAM é muito mais rápida do que uma memória RAM, sobretudo em aplicações de pesquisa de dados.

A nova memória CAM pertence ao campo dos circuitos integrados híbridos, que mesclam a eletrônica com a spintrônica.

Ou seja, essa tecnologia usa tanto o fluxo dos elétrons e suas cargas negativas, quanto o seu spin.

Enquanto a spintrônica é uma tecnologia emergente que traz consigo a grande promessa de processadores com consumo mínimo de energia, a nova memória tem potencial para ser usada em conjunto com a tecnologia atual.

Memória de Conteúdo Endereçável (CAM) armazena dados sem energia
Este é o primeiro protótipo da memória CAM spintrônica.
[Imagem: NEC]

Memória híbrida

A nova memória híbrida utiliza a magnetização vertical de paredes de domínio verticais que reagem a substâncias magnéticas.

Isso permite que os dados que estão sendo processados dentro da CAM sejam armazenados em um circuito sem o uso de energia - os dados ficam lá depois que a energia é desligada.

Quando estiverem totalmente desenvolvidas, as memórias CAM viabilizarão, por exemplo, uma nova geração de produtos eletrônicos com inicialização instantânea, além de não consumirem eletricidade enquanto estiverem no modo de espera.

Os pesquisadores da Universidade de Tohoku e da empresa NEC, ambas no Japão, afirmam que sua memória de conteúdo endereçável consome pouca energia e mantém a mesma velocidade de funcionamento das memórias similares atuais, não-spintrônicas.

Células compactas

A fim de ser tanto não-volátil quanto capaz de manter uma alta velocidade de operação, dois dispositivos spintrônicos, girando em direções opostas um em relação ao outro, foram conectados dentro de uma mesma célula.

A operação do circuito se dá conectando dois dispositivos em série, usando partículas de três pinos recentemente desenvolvidas pela equipe, que separam o caminho da corrente para a escrita e a leitura.

Esse processo permite que as células se tornem mais compactas - como cada bit precisa de seu próprio circuito de comparação, os chips de memória CAM tendem a ser muito maiores do que as memórias RAM.

Além dos elementos verticais de parede de domínio poderem ser conectados em série, separando o caminho da corrente para a leitura e a escrita, a nova tecnologia híbrida reduz o número de transistores de oito para três em cada duas células, através do compartilhamento de transistores. Isso resulta em uma redução de 50% na área da nova CAM.

Além disso, a nova memória CAM tem baixo consumo de energia (9,4 mW) e mesma velocidade de recuperação de dados que as memórias CAM baseadas na tecnologia CMOS atual (5 nanossegundos).







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