Investigadores de la Universidad de Tohoku han logrado la menor potencia de escritura para celdas SOT-MRAM, un tipo de memoria de alta velocidad y bajo consumo energético.
- Menor consumo energético de escritura jamás logrado: 156 fJ.
- Tecnología SOT-MRAM sin campo magnético externo.
- Escritura ultrarrápida: 0,35 ns.
- Reducción de consumo frente a tecnologías actuales: 35%.
- Fabricado con proceso de oblea de 300 mm.
- Estabilidad térmica alta (E/kBT = 70), relación TMR 170%.
- Candidato sólido para reemplazar SRAM en electrónica eficiente.
Avance tecnológico con impacto ecológico
Un equipo de investigación de la Universidad de Tohoku ha desarrollado la memoria SOT-MRAM (Spin-Orbit Torque Magnetic RAM) más eficiente del mundo en cuanto a consumo energético. Este tipo de memoria combina velocidad extrema y bajo consumo energético, características fundamentales para reducir el impacto ambiental de los dispositivos electrónicos actuales.
Problemas de las memorias tradicionales
Las memorias SRAM y DRAM, ampliamente utilizadas en la industria, requieren energía constante incluso en modo de espera, lo que genera un gasto energético innecesario, especialmente crítico en servidores y dispositivos conectados 24/7. Frente a esto, las MRAM ofrecen una solución más sostenible, aprovechando propiedades magnéticas para conservar datos sin consumo continuo.
El salto con SOT-MRAM sin campo externo
Una variante prometedora, la SOT-MRAM, ha sido perfeccionada por los investigadores liderados por los profesores Tetsuo Endoh y Hideo Ohno. Uno de los grandes obstáculos de esta tecnología era la necesidad de un campo magnético externo para escribir datos, lo cual limitaba su viabilidad industrial. En 2019, este mismo equipo resolvió ese inconveniente con un diseño “canted”, inclinando el ángulo del campo magnético interno.
Avance clave: reducción del consumo de escritura
En su estudio más reciente, los científicos ajustaron el ángulo de inclinación (75°) y la anisotropía magnética de la capa libre, logrando así una eficiencia sin precedentes: solo 156 femtojulios por operación de escritura a 0,35 nanosegundos, y sin campo externo.
Esto representa una reducción del 35% en el consumo energético respecto a tecnologías SOT previas, todo sin comprometer la estabilidad térmica ni la calidad de la señal magnética.
Aplicaciones prácticas y producción a gran escala
Este avance fue logrado mediante procesos industriales de fabricación de oblea de 300 mm, lo cual indica que la escalabilidad comercial es viable. Esto abre la puerta a su integración en chips de alto rendimiento y bajo consumo, esenciales para inteligencia artificial, centros de datos, dispositivos móviles y sensores del Internet de las cosas (IoT).
Potencial de esta tecnología
La adopción masiva de la tecnología SOT-MRAM de bajo consumo podría reducir de manera significativa la demanda energética global asociada al almacenamiento y procesamiento de datos. Esto incluye:
- Reducción de emisiones de CO₂ por menor uso de energía en centros de datos.
- Mayor duración de baterías en dispositivos móviles, reduciendo la frecuencia de recarga y el uso de recursos.
- Disminución del uso de materiales contaminantes, como el amianto, que aún se encuentra en componentes eléctricos antiguos y que podría ser reemplazado por soluciones más limpias gracias a tecnologías más modernas y eficientes.
Este tipo de memoria no solo representa un avance técnico impresionante, sino también una herramienta concreta para avanzar hacia una economía digital más ecológica y responsable.
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