1. NANOTECNOLOGIA Y APLICACIONES RELACIONADAS CON LA
COMPUTACINMs. Ing. Jairo E. Mrquez D.Nanotecnologa1La palabra
"nanotecnologa" es usada extensivamente para definir las ciencias y
tcnicasque se aplican a un nivel de nanoescala, esto es unas
medidas extremadamente pequeas"nanos" que permiten trabajar y
manipular las estructuras moleculares y sus tomos. Ensntesis nos
llevara a la posibilidad de fabricar materiales y mquinas a partir
delreordenamiento de tomos y molculas. El desarrollo de esta
disciplina se produce a partirde las propuestas de Richard Feynman
(Breve cronologa - historia de la nanotecnologa).La nanotecnologa
es el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin
demateriales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control
de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y
propiedades de la materia a nano escala.Cuando se manipula la
materia a la escala tan minscula de tomos y molculas,
demuestrafenmenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto,
cientficos utilizan lananotecnologa para crear materiales, aparatos
y sistemas novedosos y poco costosos conpropiedades nicasNos
interesa, ms que su concepto, lo que representa potencialmente
dentro del conjunto deinvestigaciones y aplicaciones actuales cuyo
propsito es crear nuevas estructurasy productos que tendran un gran
impacto en la industria, la medicina (nanomedicina), etc.Estas
nuevas estructuras con precisin atmica, tales como nanotubos de
carbn, opequeos instrumentos para el interior del cuerpo humano
pueden introducirnos en una1 Fuente. Nanotechnology. [on line]
[Consultado el 13 de mayo de
2012]http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.htm.
2. nueva era, tal como seala Charles Vest (ex-presidente del
MIT). Los avancesnanotecnolgicos protagonizaran de esta forma la
sociedad del conocimiento con multitudde desarrollos con una gran
repercusin en su instrumentacin empresarial y social. La
nanociencia est unida en gran medida desde la dcada de los 80 con
Drexler y sus aportaciones a la "nanotecnologa molecular", esto es,
la construccin de nanomquinas hechas de tomos y que son capaces de
construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde
entonces Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de
los mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro
"Engines of creation" introdujo las promesas y peligros de la
manipulacin molecular. Actualmente preside el Foresight
Institute.El padre de la "nanociencia", es considerado Richard
Feynman, premio Nbel de Fsica,quin en 1959 propuso fabricar
productos en base a un reordenamiento de tomos ymolculas. En 1959,
el gran fsico escribi un artculo que analizaba cmo los
ordenadorestrabajando con tomos individuales podran consumir
poqusima energa y conseguirvelocidades asombrosas.Hay varias
razones por las que la Nanociencia se ha convertido en un
importante campocientfico con entidad propia. Una es la
disponibilidad de nuevos instrumentos capaces de"ver" y "tocar" a
esta escala dimensional. A principios de los ochenta fue inventado
enSuiza (IBM-Zurich) uno de los microscopios capaz de "ver" tomos.
Unos pocos aos mstarde el Atomic Force Microscopefue inventado
incrementando las capacidades y tipos demateriales que podan ser
investigados.En respuesta a estas nuevas posibilidades los
cientficos han tomado conciencia depotencial futuro de la actividad
investigadora en estos campos. La mayor parte de los paseshan
institucionalizado iniciativas para promover la nanociencia y la
nanotecnologa, en susuniversidades y laboratorios.Existe un gran
consenso en que la nanotecnologa nos llevar a una segunda
revolucinindustrial en el siglo XXI tal como anunci hace unos aos,
Charles Vest (ex-presidente delMIT).Supondr numerosos avances para
muchas industrias y nuevos materiales con
propiedadesextraordinarias (desarrollar materiales ms fuertes que
el acero pero con solamente diez porciento el peso), nuevas
aplicaciones informticas con componentes increblemente msrpidos o
sensores moleculares capaces de detectar y destruir clulas
cancergenas en laspartes ms delicadas del cuerpo humano como el
cerebro, entre otras muchas aplicaciones.
3. MAGNETORESISTENCIA GIGANTE2Este efecto fue descubierto de
forma independiente en 1988 por un equipo lideradopor Peter Grnberg
del Jlich Research Centre en capas cristalinas de Fe/Cr/Fe, los
cualesposeen la patente, y en capas de Fe/Cr por el grupo de Albert
Fert de la Universidad dePars-Sur, quienes por primera vez
observaron el fenmeno en las multicapas que dio lugaral nombre y
que primeramente explicaron la fsica subyacente.Un equipo de IBM
liderado por Stuart Parkin reconoci rpidamente las posibilidades
deutilizacin del efecto para un sensor de campo magntico y, por
consiguiente, parala cabeza de lectura en un disco duro de
ordenador y replic el efecto en capaspolicristalinas en 1989. En
diciembre de 1997 IBM liber al mercado el primer
dispositivocomercial basado en este efecto. El descubrimiento de
esta tecnologa supuso para PeterGrnberg y Albert Fert el Premio
Nobel de Fsica del ao 2007.La magnetorresistencia gigante (en
ingls, Giant Magnetoresistance Effect o GMR) es unefecto mecnico
cuntico que se observa en estructuras de pelcula delgada compuestas
decapas alternadas ferromagnticas y no magnticas. Se manifiesta en
forma de una bajadasignificativa de la resistencia elctrica
observada bajo la aplicacin de un campomagntico externo: cuando el
campo es nulo, las dos capas ferromagnticas adyacentestienen una
magnetizacin antiparalela puesto que estn sometidas a un
acoplamientoferromagntico dbil entre las capas. Bajo efecto de un
campo magntico externo, lasmagnetizaciones respectivas de las dos
capas se alinean y la resistencia de la multicapa caede manera
sbita. Los spines de los electrones de la sustancia no magntica se
alinean enigual nmero de manera paralela y antiparalela al campo
magntico aplicado, y por tantosufren un cambio de difusin magntica
en una menor medida respecto a las capasferromagnticas que se
magnetizan de forma paralela.2 Fuente. Magnetorresistencia gigante.
http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetorresistencia_gigante [on
line][Consultado el 10 de mayo de 2012]
4. Tipos de fenmenos de GMRMagnetorresistencia gigante en las
multicapasEn este caso, al menos dos capas ferromagnticas estn
separadas por una pelculaultradelgada (cerca de 1 nanmetro) de
metal no ferromagntico (por ejemplo, dos capas dehierro separadas
por el cromo: Fe / Cr / Fe). Para ciertos espesores, el
acoplamientoRKKY entre las capas ferromagnticas adyacentes, se hace
un acoplamientoantiferromagntico: a nivel energtico, se hace
preferible para las capas adyacentes que susmagnetizaciones
respectivas se alineen de manera antiparalela. La resistencia
elctrica deldispositivo normalmente es ms grande en el caso
antiparalelo, y la diferencia puedealcanzar varias decenas de
porcentuales a temperatura ambiente. En estos dispositivos, lacapa
intermediaria corresponde al segundo pico antiferromagntico en la
oscilacinantiferromagntico-ferromagntico del acoplamiento RKKY.La
magnetoresistencia gigante fue observada por primera vez en una
configuracinmulticapa, trabajndose con apilamientos de 10 o ms
capas.Magnetorresistencia gigante de vlvula de spin GMR de vlvula
de spin.En el GMR de vlvula de spin dos capas ferromagnticos estn
separadas por una capa nomagntica (aproximadamente 3nm), pero sin
acoplamiento RKKY. Si el campo coercitivode ambos electrodos
ferromagnticos es diferente, es posible conmutarlos
5. independientemente. As, podemos realizar una alineacin
paralela o antiparalela, y laresistencia debe ser ms grande en el
caso antiparalelo. Este sistema es a veces llamadovlvula de espn
puesto que permite controlar el espn de los electrones que
circulan.Esta es la que presenta mayor inters comercial puesto que
es la configuracin usada en lamayora de los discos
duros.Magnetorresistencia gigante granularEl magnetoresistencia
gigante granular es un fenmeno que se produceen precipitados slidos
de materiales magnticos en una matriz no magntica. En laprctica, el
GMR granular es observado nicamente en matrices de cobre que
contienengrnulos de cobalto. La razn de ello es que el cobalto y el
cobre no son miscibles,3 y portanto es posible crear precipitado
slido enfriando rpidamente una mezcla en fusin decobre y cobalto.
La talla de los grnulos depende de la velocidad de enfriamiento y
delrecocido posterior. Los materiales que muestran una
magnetoresistencia gigante granularno parecen en el 2005 capaces de
reproducir los efectos tan importantes como lospresentados por los
formados a partir de multicapas.MRAM4La MRAM (RAM magnetorresistiva
o magntica) es un tipo de memoria novoltil5 desarrollada desde los
aos 90. El desarrollo de la tecnologa existente,principalmente
Flash y DRAM han evitado la generalizacin de su uso, aunque
susdefensores creen que sus ventajas son tan evidentes que antes o
despus alcanzar un usomuy elevado.A diferencia de la RAM
convencional los datos no se almacenan como carga elctrica oflujos
de corriente, sino por medio de elementos de almacenamiento
magntico. Loselementos estn formados por dos discos ferromagnticos,
cada uno de los cuales puede3 En qumica, una mezcla es un sistema
material formado por dos o ms sustancias puras pero no
combinadasqumicamente. En una mezcla no ocurre una reaccin qumica y
cada uno de sus componentes mantiene suidentidad y propiedades
qumicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es
decir, que suscomponentes pueden reaccionar entre s en determinadas
condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un
motor de combustin interna.Los componentes de una mezcla pueden
separarse por medios fsicos como destilacin, disolucin,
separacinmagntica, flotacin, filtracin, decantacin o centrifugacin.
Si despus de mezclar algunas sustancias, estasreaccionan
qumicamente, entonces no se pueden recuperar por medios fsicos,
pues se hanformado compuestos nuevos. Aunque no hay cambios
qumicos, en una mezcla algunas propiedades fsicas,como el punto de
fusin, pueden diferir respecto a la de sus componentes.Las mezclas
se clasifican en homogneas y heterogneas. Los componentes de una
mezcla pueden ser slidos,lquidos o gaseosos.4 Fuente. MRAM.
http://es.wikipedia.org/wiki/DRAM [on line] [Consultado el 10 de
mayo de 2012].5 Es un tipo de memoria cuyo contenido de datos
almacenados no se pierde an si no este energizada.
6. generar un campo magntico, separados por una fina capa de
aislante. Uno de los dosdiscos se sita en un imn permanente con una
polaridad dada; el otro variar paraadecuarse al de un campo
externo. Una malla de estas celdas forma un chip de memoria.La
lectura se realiza midiendo la resistenciaelctrica de la celda. En
general, una celda seselecciona con base en la alimentacin deun
transistor asociado que conduce la corriente desdeuna lnea de
alimentacin a travs de la celda a tierra.El efecto tnel provoca
cambios en la resistencia de lacelda segn la orientacin de los
campos de los dosdiscos. Midiendo la corriente generada,
puedecalcularse la resistencia y a partir de sta la polaridaddel
disco escribible. En general suele considerarse 0 sila polaridad de
ambos discos es la misma (el estado demenor resistencia). La
escritura puede realizarse de varias maneras. La ms sencilla es que
cada celda est situada entre dos lneas de escritura que formen un
ngulo adecuado entre s por encima y debajo de la celda. Con la
corriente se induce un campo magntico en la unin, y este campo
influye en el disco escribible. Este patrn de operacin es similar
al de la memoria de ncleo de ferrita de los aos 60. Es necesaria
una cantidad significativa de corriente para generar el campo
magntico lo que limita su uso en dispositivos con necesidades de
bajo consumo. Adems, conforme el tamao se escala, los campos
generados pueden solapar varias celdas con las escrituras
falsasresultantes. Este problema parece imponer un tamao de celda
relativamente grande.Aunque se intent solucionar con dominios
circulares y la magneto resistencia colosal(CMR),6 no parece que
esta solucin se est desarrollando ltimamente.6 Es la propiedad de
algunos materiales, principalmente xidos con estructura de
perovskita basadosen manganeso) que les permite cambiar
considerablemente su resistencia elctrica en presencia de un
campomagntico.La magnetoresistencia de los materiales
convencionales permite cambios en la resistencia de hasta un
5%,pero los materiales que tienen como rasgo el CMR pueden
demostrar cambios en la magnetorresistenciasuperiores a la
convencional en rdenes de magnitud.Descubierta por primera vez en
1993 por von Helmolt y otros, no hay una explicacin plausible para
estapropiedad que se base en las teoras fsicas actuales, incluyendo
la magnetoresistencia convencional oel mecanismo de doble
intercambio, siendo por ello el foco de una intensa actividad de
investigacin.La comprensin y la aplicacin de CMR ofrecer tremendas
oportunidades para el desarrollo de nuevastecnologas como las
cabezas de lectura/escritura de disco para almacenamiento magntico
de alta capacidad,y de la espintrnica.
7. Otro enfoque realiza una escritura en varias fases por medio
de una celda multinivel. Lacelda contiene ahora un material
antiferromagntico7 en el que la orientacin magntica sealterna en la
superficie. Los niveles fijos y libres estn formados ahora por
pilas de variosniveles aisladas por unnivel de acoplamiento.La
estructura resultante slo tiene dos estados estables, que pueden
cambiarse (toggling)ajustando el retraso relativo en la seal de
escritura propagada por cada una de las doslneas, provocando una
rotacin del campo. Cualquier voltaje que no sea el completoaumenta
la resistencia de forma que las celdas que compartan una de las
lneas de escriturano se ven afectadas. Esto permite celdas ms
pequeas.Una tcnica ms reciente se basa en la transferencia de
torsin de spin (spin torquetransfer o spin transfer switching).
Utiliza electrones polarizados (con su momento de spinalineado)
para realizar la torsin sobre los dominios magnticos. En concreto,
si loselectrones que fluyen a una capa han de cargar su spin, se
genera una fuerza de torsin quese transfiere a la capa prxima. De
esta forma se reduce la corriente necesaria para realizarla
escritura a aproximadamente el mismo nivel de la lectura. Se
sospecha que la celdaMRAM clsica sea difcil de producir en gran
densidad por la cantidad de corrientenecesaria para la escritura,
algo que este mtodo evita. El problema es que, por el momento,el
transistor de control debe conmutar ms corriente y debe mantener la
coherencia de spin.En todo caso, la corriente de escritura es mucho
menor que en las otras variantes.7 El antiferromagnetismo es el
ordenamiento magntico de todos los momentos magnticos de una
muestra,en la misma direccin pero en sentido inverso (por pares,
por ejemplo, o una subred frente a otra).Un antiferromagneto es el
material que puede presentar antiferromagnetismo.La interaccin
antiferromagntica es la interaccin magntica que hace que los
momentos magnticostiendan a disponerse en la misma direccin y en
sentido inverso, cancelndolos si tienen el mismo valorabsoluto, o
reducindolos si son distintos. Ha de extenderse por todo un slido
para alcanzar elantiferromagnetismo.Como el ferromagnetismo, la
interaccin antiferromagntica se destruye a alta temperatura por
efecto dela entropa. La temperatura por encima de la cual no se
aprecia el antiferromagnetismo se llama temperaturade Neel. Por
encima de esta, los compuestos son paramagnticos.Generalmente, los
antiferromagnetos estn divididos en dominios magnticos. En cada uno
de estos dominios,todos los momentos magnticos estn alineados. En
las fronteras entre dominios hay cierta energa potencial,pero la
formacin de dominios est compensada por la ganancia en entropa.Al
someter un material antiferromagntico a un campo magntico intenso,
algunos de los momentosmagnticos se alinean paralelamente con l, an
a costa de alinearse tambin paralelo a sus vecinos(superando la
interaccin antiferromagntica). Generalmente, se requiere un campo
magntico muy intensopara conseguir alinear todos los momentos
magnticos de la muestra.Las interacciones antiferromagnticas pueden
producir momentos magnticos grandes, incluso imanacin.El
ferromagnetismo ocurre en sistemas en los que una interaccin
antiferromagntica entre momentosmagnticos de diferente magnitud
implica un momento magntico resultante grande. La magnetita es
unslido extendido que presenta ferrimagnetismo: es un imn, aunque
las interacciones son antiferromagnticas.
8. Esquema simplificado de una celda MRAM.DRAM (Dynamic Random
Access Memory)8Es un tipo de memoria dinmica de acceso aleatorio
que se usa principalmente en losmdulos de memoria RAM y en otros
dispositivos, como memoria principal del sistema. Sedenomina
dinmica, ya que para mantener almacenado un dato, se requiere
revisar elmismo y recargarlo, cada cierto perodo, en un ciclo de
refresco. Su principal ventaja es laposibilidad de construir
memorias con una gran densidad de posiciones y que todavafuncionen
a una velocidad alta: en la actualidad se fabrican integrados con
millones deposiciones y velocidades de acceso medidos en millones
de bit por segundo. Es unamemoria voltil, es decir cuando no hay
alimentacin elctrica, la memoria no guarda lainformacin. Inventada
a finales de los sesenta, es una de las memorias ms usadas en
laactualidad.La celda de memoria es la unidad bsica de cualquier
memoria, capaz de almacenarun Bit en los sistemas digitales. La
construccin de la celda define el funcionamiento de lamisma, en el
caso de la DRAM moderna, consiste en un transistor de efecto de
campo yun condensador. El principio de funcionamiento bsico, es
sencillo: una carga se almacenaen el condensador significando un 1
y sin carga un 0. El transistor funciona como uninterruptor que
conecta y desconecta al condensador. Este mecanismo puede
implementarsecon dispositivos discretos y de hecho muchas memorias
anteriores a la poca de lossemiconductores, se basaban en arreglos
de celdas transistor-condensador.8 Fuente. DRAM.
http://es.wikipedia.org/wiki/DRAM [On line] [Consultado el 10 de
mayo de 2012].
9. Las celdas en cualquier sistema de memoria, se organizan en
la forma de matrices de dosdimensiones, a las cuales se accede por
medio de las filas y las columnas. En la DRAMestas estructuras
contienen millones de celdas y se fabrican sobre la superficie de
la pastillade silicio formando reas que son visibles a simple
vista.Para acceder a una posicin de memoria se necesita una
direccin de 4 bits, pero en lasDRAM las direcciones estn
multiplexadas en tiempo, es decir se envan por mitades. Lasentradas
marcadas como a0 y a1 son el bus de direcciones y por el mismo
entra la direccinde la fila y despus la de la columna. Las
direcciones se diferencian por medio de sealesde sincronizacin
llamadas RAS (del ingls Row Address Strobe) y CAS (Column
AddressStrobe) que indican la entrada de cada parte de la
direccin.Los pasos principales para una lectura son: Las columnas
son precargadas a un voltaje igual a la mitad del voltaje de 1
lgico. Esto es posible ya que las lneas se comportan como grandes
condensadores, dada su longitud tienen un valor ms alto que la de
los condensadores en las celdas. Una fila es energizada por medio
del decodificador de filas que recibe la direccin y la seal de RAS.
Esto hace que los transistores conectados a una fila conduzcan y
permitiendo la conexin elctrica entre las lneas de columna y una
fila de condensadores. El efecto es el mismo que se produce al
conectar dos condensadores, uno cargado y otro de carga
desconocida: se produce un balance de que deja a los dos
10. con un voltaje muy similar, compartiendo las cargas. El
resultado final depende del valor de carga en el condensador de la
celda conectada a cada columna. El cambio es pequeo, ya que la lnea
de columna es un condensador ms grande que el de la celda. El
cambio es medido y amplificado por una seccin que contiene
circuitos de realimentacin positiva: si el valor a medir es menor
que el la mitad del voltaje de 1 lgico, la salida ser un 0, si es
mayor, la salida se regenera a un 1. Funciona como un redondeo. La
lectura se realiza en todas las posiciones de una fila de manera
que al llegar la segunda parte de la direccin, se decide cual es la
celda deseada. Esto sucede con la seal CAS. El dato es entregado al
bus de datos por medio de la lineo D.O. y las celdas involucradas
en el proceso son reescritas, ya que la lectura de la DRAM es
destructiva.La escritura en una posicin de memoria tiene un proceso
similar al de arriba, pero en lugarde leer el valor, la lnea de
columna es llevada a un valor indicado por la lnea D.I. y
elcondensador es cargado o descargado. El flujo del dato es
mostrado con una lnea gruesa enel grfico.A-RAM (Advanced-Random
Access Memory):Es un tipo de memoria DRAM basada enceldas de un
solo transistor. Esta tecnologaha sido inventada en la Universidad
deGranada (Espaa) en colaboracin conel Centre National de la
RechercheScientifique, CNRS (Francia).La memoria A-RAM, a
diferencia de lasmemorias DRAM convencionales, no necesitade ningn
elemento extrnseco dealmacenamiento de la informacin(condensador de
almacenamiento). Cada bitse almacena en un transistor
especialmentediseado. A medida que la tecnologa de circuitos
semiconductores evolucione hacia nodospor debajo de los 45nm9, es
de esperar que la tecnologa convencional de almacenamientono-voltil
DRAM encuentre muy limitada su capacidad de
escalado.Alternativamente se han propuesto nuevos conceptos de
memoria basados en los efectos decuerpo flotante de los
transistores de silicio-sobre-aislante (Silicon-on-insulator).10
Estas9 Nmero de patente: FR09/52452, "Point mmorie RAM un
transistor", Institut Nationalle de la PropitIndustrielle.10
Silicon on insulator (SOI) es una tecnologa de fabricacin
microelectrnica en la que se sustituye elsustrato tradicional de
fabricacin de obleas de silicio monocristalino, por un sandwich de
capas desemiconductor-aislante-semiconductor.
11. memorias conocidas como memorias de un solo transistor
(1T-DRAM) incluyen a lastecnologas A-RAM, TT-RAM y Z-RAM.11MEMORIA
FETRAMEsta memoria est hecha de material ferroelctrico, que
almacena la informacin leyendo lapolaridad cambiante de los
transistores ferroelctricos creados, combinando nanocables
desilicio con un polmero ferroelctrico.Este tipo de memoria puede
mantener la informacin durante aos, permiten innumerablesciclos de
escritura y lectura, son ms veloces en general, y son capaces de
consumir un 99%menos que los chips de memoria flash.Este tipo de
memoria aunque aun no est en el mercado, es muy probable que dentro
depocos aos haga su aparicin. Este desarrollo es fruto de
investigaciones en nanotecnologay disciplinas como la
nanoelectrnica y electrnica molecular.Esta tcnica reduce las
capacidades parsitas de los circuitos fabricados, reduce el riesgo
de latch-up en loscircuitos lgicos CMOS, y mejora la escalabilidad
de los circuitos integrados. El aislante empleado suele
sertpicamente dixido de silicio o, en aplicaciones en las que se
busca resistencia frente a la radiacin, zafiro.Las lminas de
semiconductor suelen ser de silicio, aunque se buscan nuevas
alternativas para mejorar lasprestaciones de los dispositivos
introduciendo nuevos materiales semiconductores como silicio tenso
yaleaciones de silicio/germanio.Dependiendo del espesor de la lmina
de silicio sobre el aislante se distinguen dos tipos de tecnologa
SOI. Sila lmina de silicio se encuentra completamente deplexionada
de portadores mviles (electrones o huecos) sehabla de FD-SOI
(Fully-Depleted SOI); si est parcialmente deplexionada PD-SOI
(Partially-Depleted SOI).La tecnologia FD-SOI es muy prometedora
para la miniaturizacin de los dispositivos electrnicos, mientrasque
la PD-SOI muestra sus ventajas en la fabricacin de transistores que
deban operar a altasfrecuencias (como enmicroprocesadores) as como
en la fabricacin de memorias de un solo transistor (1T-DRAM).El uso
de SOI tiene la ventaja de no requerir apenas cambios en el proceso
de fabricacin de los circuitosintegrados ms all de utilizar obleas
SOI distintas de las tradicionales. Su principal inconveniente es
el coste:las obleas SOI son significativamente ms caras que las
ordinarias.11 A-RAM: Novel capacitor less DRAM memory. 2009 IEEE
International SOI Conference. Foster City, CA.
12. MEMORIA DDR4Las nuevas memorias RAM DDR4 de Samsung han
llegado con una serie de novedades ymejoras con respecto a sus
antecesoras, tanto en el rendimiento como en el consumo, conlas
cuales seguramente se abrirn paso en el mercado y darn el pie a
otros desarrollos demejor nivel.Esta memoria utiliza una tecnologa
de 30nm a 50nm, y se espera que salga al comercioeste ao. Con este
tamao el consumo energtico es del orden de 1.2v. Por otra parte,
estasmemorias actualmente ofrecen una frecuencia de 2133Mhz, pero
segn la misma Samsung,podrn utilizar desde los 1.600Mhz hasta los
3200Mhz.MEMORIA RERAMLa ReRAM (Memoria Resistiva de Acceso
Aleatorio), o memoria de resistencia, usamateriales que cambian de
resistencia en respuesta al voltaje. De este modo, "recuerdan
incluso cuando el aparato deja de recibir energa. El fabricante de
memorias japons Elpida anunci la fabricacin de un prototipo de
memoria ReRAM con una velocidad comparable a la DRAM. Su mayor
ventaja es que puede leer y escribir datos a alta velocidad usando
poco voltaje, tiene una velocidad de escritura de 10 nanosegundos,
ms o menos la misma que la DRAM. Pero las DRAM no slo tienen como
ventaja respecto a las memorias "no voltiles" su alta velocidad,
tambin tienen una mayor durabilidad, es decir, cuntas veces pueden
usarse antes de ser inestables.Las memorias flash slo pueden
escribir datos unas decenas o cientos de miles de veces enel mismo
punto antes de que el riesgo de fallos en el aparato sea
alto.Aunque en Elpida anunciaron que su prototipo tiene una
durabilidad de ms de un millnde escrituras de datos, aun no llega a
los niveles de durabilidad de la DRAM.La ReRAM se estima que salga
al mercado para el 2013. Este nuevo componente, cuyodesarrollo
estara comandado por la Universidad de Tokio y el Instituto
Nacional Japons
13. de Ciencia Industrial Avanzada, tendr un consumo energtico
de casi cero cuando no esten uso, y en cuanto a su rendimiento,
todava no se ha publicado valores reales de sustiempos.LAS NUEVAS
MEMORIAS RAM KINGSTON HYPERX T112Kingston, ha presentado su nueva
memoria RAM DDR3 HyperX T1, ideal paraexperimentar velocidades
extremas. Con este nuevo modelo, los usuarios pueden sacan elmximo
provecho a la board y procesador mediante el overclock, para ello
disponen de undisipador de aluminio en color azul que se encarga de
evitar los problemas desobrecalentamiento al subirles la frecuencia
y voltaje.Caractersticas:-Capacidades de hasta 12GB (doble canal),
24GB (triple canal).-Una velocidad de hasta 2133MHz (doble canal),
1866MHz (triple canal).-Tensin de servicio 1.65V permite un
overclocking estable, por lo que Intel Core i7 correms rpido con un
ciclo de vida ms largo.-Compatible con Intel XMP
auto-overclocking.-Diseo del disipador de calor alcanza el
mantenimiento eficaz de la velocidad, mientrasque la prolongacin
del ciclo de vida de la memoria se mantiene estable.Estarn
disponibles con velocidades de DDR3-2133 y DDR3-2600 con una
capacidad pormdulo de 8GB.MEMRISTOR13En teora de circuitos
elctricos, el memristor es un elemento de circuito pasivo. Ha
sidodescrito como el cuarto elemento de los circuitos pasivos,
junto con los tres mejorconocidos: el condensador, la resistencia y
el inductor. El nombre es una palabra compuestade memory resistor
(resistencia-memoria).De forma general, se trata de resistencias
variables que tienen la capacidad de recordar loque ha ocurrido
antes, su resistencia previa, por lo que en teora puede ser usado
comomtodo de almacenaje. En teora de circuitos es considerado un
cuarto elemento, junto conlas resistencias, la capacidad y la
inductancia. Aunque la teora se conoce desde hacetiempo, ms de 30
aos, no ha sido hasta ahora, cuando se ha podido pensar y
desarrollaralgo real aplicando esos conocimientos.1412 Fuente. Las
nuevas memorias RAM Kingston HyperX T1.
http://tecnobetas.com/las-nuevas-memorias-ram-kingston-hyperx-t1/
[on line] [Consultado el 12 de mayo de 2012]13 Fuente. Menristor.
http://es.wikipedia.org/wiki/Memristor [on line] [Consultado el 13
de mayo de 2012]14 Fuente. Memristor, la base de los ordenadores
que aprenden.
http://www.xataka.com/otros/memristor-la-base-de-los-ordenadores-que-piensen
[on line] [Consultado el 13 de mayo de 2012]
14. Un memristor efectivamente almacenarainformacin porque el
nivel de suresistencia elctrica cambia cuando esaplicada la
corriente. Donde unaresistencia tpica proporciona un nivelestable
de resistencia, un memristor puedetener un alto nivel de
resistencia que puedeser interpretado en una computadora entrminos
de datos como un "1", y un bajonivel que puede ser interpretado
como un"0". As, controlando la corriente, los datospueden ser
guardados y reescritos.Lo primero que se puede obtener si esta
tecnologa de desarrolla adecuadamente, seranordenadores que aun
apagados, podran volver a estar operativos al instante. Esto
serposible gracias a que el estado anterior queda memorizado en la
circuitera.Dentro de las aplicaciones ms relevantes de los
memristors de estado slido, es quepueden ser combinados para formar
transistores, aunque son mucho ms pequeos. Puedentambin ser
formados como memoria de estado slido no voltil, que permitira una
mayordensidad de datos que los discos duros con tiempos de acceso
similares a la DRAM,sustituyendo ambos componentes.15 Adems, al ser
un dispositivo analgico, no solo podraalmacenar bits ("1"s y "0"s),
sino bytes o cadenas de bytes en el mismo espacio,
solamentemejorando el dispositivo de control del memristor. Esto
ofrece un futuro muy prometedor alargo plazo.Computacin cuntica16La
informtica cuntica descansa en la fsica cuntica sacando partido de
algunaspropiedades fsicas de los tomos o de los ncleos que permiten
trabajar conjuntamente conbits cunticos (en el procesador y en la
memoria del ordenador. Interactuando unos conotros estando aislados
de un ambiente externo los bits cunticos pueden ejecutar
clculosexponenciales mucho ms rpidamente que los ordenadores
convencionales.Mientras que los computadores tradicionales
codifican informacin usando nmerosbinarios (0, 1) y pueden hacer
solo clculos de un conjunto de nmeros de una sola vezcada uno, las
computadoras u ordenadores cunticos codifican informacin como serie
deestados mecnicos cunticos tales como direcciones de los
electrones o las orientaciones dela polarizacin de un fotn
representando un nmero que expresaba que el estado del bitcuntico
est en alguna parte entre 1 y 0, o una superposicin de muchos
diversos nmerosde forma que se realizan diversos clculos
simultneamente.15 Kanellos, Michael (2008-04-30). HP makes memory
from a once theoretical circuit. CNET News.com.Consultado el
30-04-2008.16 Fuente. Computacin cuntica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_cu%C3%A1ntica
[online] [Consultado el 13 de mayo de 2012]
15. En resumen, se habla de computadores cuyo comportamiento es
determinado de formaimportante por leyes de la mecnica cuntica. El
sistema descrito est formado por bitscunticos (quantum bits) o
qubits, y pueden ser por ejemplo: ncleos, puntoscunticos
semiconductores y similares.Algunos visionan computadoras cunticas
que utilizan este tipo de estado slido, qubits(quantum dots), es
decir un material nanoestructurado preciso que se podra
considerarcomo un arsenal de qubits. Pero la produccin de ese
arsenal ordenado qubits a nanoescalaaislado del exterior puede ser
una tarea tecnolgica absolutamente exigente y compleja. 17La
computacin cuntica es un paradigma de computacin distinto al de la
computacinclsica. Se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y
da lugar a nuevas puertas lgicas quehacen posibles nuevos
algoritmos. Una misma tarea puede tener diferente complejidad
encomputacin clsica y en computacin cuntica, lo que ha dado lugar a
una granexpectacin, ya que algunos problemas intratables pasan a
ser tratables. Mientras uncomputador clsico equivale a una mquina
de Turing,18 un computador cuntico equivalea una mquina de Turing
cuntica.Uno de los obstculos principales para la computacin cuntica
es el problema dela decoherencia cuntica, que causa la prdida del
carcter unitario (y, msespecficamente, la reversibilidad) de los
pasos del algoritmo cuntico. Los tiempos dedecoherencia para los
sistemas candidatos, en particular el tiempo de relajacin
transversal(en la terminologa usada en la tecnologa de resonancia
magntica nuclear e imaginera porresonancia magntica) est tpicamente
entre nanosegundos y segundos, a temperaturasbajas. Las tasas de
error son tpicamente proporcionales a la razn entre tiempo
deoperacin frente a tiempo de decoherencia, de forma que cualquier
operacin debe ser17 Fuente. Informtica cuntica / Quantum computing.
Computacin
Cuntica.http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/computacion_cuantica.htm
[on line][Consultado el 13 de mayo de 2012]18 Agustn Rayo,
Computacin cuntica, Investigacin y Ciencia, 405, junio de 2010,
pgs. 92-93.
16. completada en un tiempo mucho ms corto que el tiempo de
decoherencia. Si la tasa deerror es lo bastante baja, es posible
usar eficazmente la correccin de errores cuntica, conlo cual s
seran posibles tiempos de clculo ms largos que el tiempo de
decoherencia y, enprincipio, arbitrariamente largos. Se cita con
frecuencia una tasa de error lmite de 10 -4, pordebajo de la cual
se supone que sera posible la aplicacin eficaz de la correccin de
errorescunticos.Otro de los problemas principales es la
escalabilidad, especialmente teniendo en cuenta elconsiderable
incremento en qubits necesarios para cualquier clculo que implica
lacorreccin de errores. Para ninguno de los sistemas actualmente
propuestos es trivial undiseo capaz de manejar un nmero lo bastante
alto de qubits para resolver problemascomputacionalmente
interesantes hoy en da.
17. An no se ha resuelto el problema de qu hardware sera el
ideal para la computacincuntica. Se ha definido una serie de
condiciones que debe cumplir, conocida como la listade Di Vinzenzo,
y hay varios candidatos actualmente.Condiciones a cumplir El
sistema ha de poder inicializarse, esto es, llevarse a un estado de
partida conocido y controlado. Ha de ser posible hacer
manipulaciones a los qubits de forma controlada, con un conjunto de
operaciones que forme un conjunto universal de puertas lgicas (para
poder reproducir cualquier otra puerta lgica posible). El sistema
ha de mantener su coherencia cuntica a lo largo del experimento. Ha
de poder leerse el estado final del sistema, tras el clculo. El
sistema ha de ser escalable: tiene que haber una forma definida de
aumentar el nmero de qubits, para tratar con problemas de mayor
coste computacional.