Un nuevo sistema de almacenamiento de datos, la «memoria multiestado», que va más allá del sistema de código binario, se convertirá en la forma de resguardo de información digital del futuro. Su uso permitirá concentrar un mayor número de datos en un espacio más pequeño, con notables efectos en la reducción de materiales, energía y costes. Además, abre un camino a la creación de un cerebro biónico.
La memoria multiestado es una tecnología extremadamente prometedora debido a que tiene la capacidad de almacenar datos en más de un bit (es decir, 0 o 1). Esta característica supone una densidad de almacenamiento mucho mayor (más cantidad de datos almacenados por unidad de área).
Con esta nueva tecnología, se logra sortear la ralentización de la llamada «Ley de Moore», según la cual el tamaño de los componentes se redujo a la mitad aproximadamente cada dos años. Pero en el pasado reciente, se ha observado un estancamiento respecto a las proyecciones de la Ley de Moore. Los últimos avances en esta tecnología fueron anunciados por un grupo de científicos del Arc Center of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies, de Australia.
Una mejora sustancial
La memoria multiestado, también llamada memoria no volátil de varios estados (NMSM), ofrece alta eficiencia energética, acceso rápido y bajo coste. La densidad de almacenamiento se mejora drásticamente sin reducir las dimensiones de la celda de memoria. Así los dispositivos de memoria son más eficientes y menos costosos.
Las NMSM permiten el cálculo analógico, que podría ser vital para las redes neuromórficas inteligentes, además de ayudar potencialmente a desentrañar finalmente el mecanismo de trabajo del propio cerebro humano.
Este régimen informático radicalmente diferente, inspirado en el cerebro, podría potencialmente proporcionar el ímpetu económico para la adopción de una tecnología novedosa como el NMSM.
Dónde guardar tanta información
La cantidad total de datos almacenados en los centros de datos de todo el mundo es del orden de diez zettabytes (billones de gigabytes). La cifra se duplica cada dos años. La miniaturización de la ingeniería electrónica ha logrado desarrollar componentes de almacenamiento cada vez más eficientes. Pero el sistema de códigos binarios es una fuerte limitante.
Cada computadora y teléfono tiene de millones a miles de millones de transistores electrónicos hechos de silicio. Sin embargo, se está llegando a sus límites físicos, donde los átomos de silicio se interponen en el camino del flujo de corriente. Al hacerlo, limitan la velocidad y causan calor.
Es aquí donde el desarrollo de la memoria multiestado cobra una importancia capital. Ofrece convertirse en la memoria de próxima generación. Los investigadores dicen que esta tecnología podría revolucionar la electrónica.
Cómo lo hace
El almacenamiento de datos de «memoria multiestado», va más allá de los valores binarios. De esta manera incrementa exponencialmente la capacidad de almacenamiento y, con ello, la eficiencia energética. Además, reduce el uso de materiales y de espacio físico, con la subsecuente baja en los costes.
En términos de eficiencia energética, el aporte potencial es significativo. Ya las tecnologías de la información y la comunicación consumen el 8% de la electricidad mundial. Por esta razón, el almacenamiento de datos de bajo consumo energético es una prioridad.
Más parecido al cerebro humano
El desarrollo de la memoria multiestado va más allá de su positivo impacto en los sistemas digitales. También ha mostrado su importancia para la investigación médica.
Por ejemplo, experimentar con un cerebro ayudaría a determinar el origen y propiedades de muchos trastornos neurológicos como el alzheimer o el párkinson. Pero su uso conlleva todavía una serie de trabas éticas. Sin embargo, utilizar uno completamente artificial podría superar estos inconvenientes y ser de gran ayuda para la investigación en Medicina.
El problema es que el cerebro humano es uno de los órganos más complejos de la naturaleza. Por lo tanto, desarrollar uno artificial no es tarea sencilla. Pero un equipo de científicos del MicroNano Research Facility de la RMIT University de Australia, ha comenzado a utilizar una técnica que se basa en la primera nanocelda de memoria multiestado electrónica del mundo.
El dispositivo, de tamaño 10 veces inferior al cabello humano, sería capaz de emular las funciones cerebrales y su capacidad para procesar y almacenar información. Una vez llegado a este punto, se podrá trabajar en “fabricar” un cerebro biónico.
Un avance notable
La nanocelda procesaría la información de manera similar que el órgano humano, pero con mucha más capacidad de almacenamiento de información. Previamente a este avance, los científicos de la misma universidad habían logrado generar recuerdos ultrarrápidos a nanoescala a partir de material funcional de óxido en forma de película 10.000 veces más fina que un cabello humano.
Estos recuerdos son ahora los precursores de almacenamiento de información en la que se basaría una futura y compleja red de inteligencia artificial necesaria para el desarrollo de un cerebro biónico.
Con ello se esperan, aunque no en un futuro muy cercano, grandes avances en la investigación cerebral. Se trata de un sobresaliente paso que nos acerca a un antiguo sueño, la imitación del cerebro humano y la creación de un cerebro biónico.
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