Las tecnologías para entregarnos herramientas informáticas más potentes, rápidas y capaces de solucionar problemas en pocos segundos, están llevando al desarrollo de nuevas memorias que prometen revolucionar la industria, abaratar los costos e incluso ser más amigables con el ambiente. Memristor, en-memoria y PRAM, son las innovaciones que revisamos a continuación.

El keynote de John Apostolopoulos, director del Mobile and Immersive Experience Lab en HP Labs, durante el cierre del HP Global Influencer Summit de Shanghai en mayo recién pasado, fue uno de los más potentes en cuanto a las novedades que el ejecutivo expuso y que, no por casualidad, fue una de las presentaciones que lograron la mayor atención (y silencio) de los más de 600 periodistas de todo el mundo que se dieron cita en el puerto más importante de Asia. ¿Qué dijo Apostolopoulos? que para los años 2014-2015 HP comercializará productos con la nueva tecnología de almacenamiento conocida como Memristor, la cual promete revolucionar la industria de la computación y de paso, darle a la compañía el impulso perdido.

Antes de entrar en materia y explicar qué es un Memristor y por qué puede llegar a ser un factor disruptivo dentro de la industria de la informática, debemos primero entender que el mercado, los científicos y las investigaciones relacionadas a mejorar las memorias computacionales están llegando a un límite que sólo la física puede limitar. Se está llegando a una miniaturización que ya se está haciendo inviable, lo que está llevando a los investigadores a crear nuevas tecnologías y a desarrollar nuevas alternativas para dar soporte (y almacenamiento) a la brutal expansión que internet está experimentando y que según los últimos informes tendrá un crecimiento más que acelerado en los próximos 5 años.

Hace algunas semanas un artículo de Reuters decía que los procesadores actuales alcanzarían un límite físico en los próximos cinco años, lo que está llevando a los fabricantes a encontrar nuevas tecnologías que reemplacen a las memorias flash NAND y las de acceso aleatorio dinámico-DRAM, los dos estándares que han impulsado el mundo de la informática. "Se está abriendo toda una nueva ventana de posibilidades que para los científicos es increíblemente emocionante y para las empresas es increíblemente terrorífica", dijo a Reuters Gary Bronner, vicepresidente de Rambus Labs, empresa de licencias de tecnología que se especializa en memoria. "A la gente no le gustan la incertidumbre y el cambio".

Memory resistor: Memristor

Esta tecnología no es nueva. En 1971 el ingeniero de Berkeley, Leon Chua, investigó las relaciones entre carga y flujo de resistencias, condensadores y bobinas de inducción, planteando la existencia de un cuarto elemento: el memory resistor o Memristor. ¿Y cual es la ventaja del Memristor? El Memristor sería capaz de almacenar información incluso en la ausencia de una corriente eléctrica y podría ser empleado para sustituir al transistor, tanto en microprocesadores como en chips de memoria.

Esta tecnología fue hasta el 2008 sólo un conocimiento teórico, año en que los laboratorios de HP desarrollaron el primer Memristor, el cual  podría reemplazar a la memoria RAM y hacer a las computadoras más inteligentes mediante el seguimiento de los datos que ha conservado. Incluso se cree que esta tecnología haría que las computadoras tomen decisiones mediante la comprensión de los datos anteriores que ha recogido, similar a la dinámica del cerebro humano.

"Como resultado los memristores pueden potencialmente apoyar la próxima generación de chips de memoria de alta densidad, no volátiles y circuitos lógicos que imitan las sinapsis biológicas", dijo Elisa Greene, de comunicaciones corporativas de HP en el blog de la compañía.

Apostolopoulos dijo en Shanghai que HP Labs espera que los primeros productos con memristores en su interior ofrezcan 20 gigabytes de almacenamiento por centímetro cuadrado, el doble de una memoria flash en este momento.

HP está trabajando en el desarrollo de productos basados en Memristores junto a la compañía surcoreana Hynix Semiconductor, elaborando la memoria de acceso aleatorio resistivo (ReRAM) que según HP tiene el potencial de desbancar a las memorias flash y DRAM.

Computación in-Memory

“SAP HANA ( High-Performance Analytic Appliance) es la base y el núcleo de todo lo que estamos haciendo y de lo que haremos, tanto con nuestros producto actuales como con todo lo que vayamos a lanzar en el futuro, porque se trata de un nuevo paradigma, de una manera completamente diferente de construir aplicaciones”, decía Rodolpho Cardenuto, President SAP Latin America en un comunicado de la compañía.

Esta tecnología es un sistema de hardware y software que mezcla tecnologías de base de datos, con el procesamiento “en-memoria”, que sustenta aplicaciones de alta performance, como las soluciones analíticas, procesamiento de big data y en tiempo real.

La computación en memoria es una arquitectura distinta de la tradicionalmente usada para procesar la información en un computador. Por lo general la CPU envía la información a través de puentes (conocidos como BUS) hacia la memoria RAM donde la almacena temporalmente para tener acceso rápido o la envía al disco duro, donde finalmente se guarda para futuros accesos. El problema es que cada etapa extra en la transacción añade una cantidad de tiempo considerable, haciendo más lento el proceso general.

La computación in memory, en cambio, utiliza directamente un sector del CPU conocido como caché para realizar las transacciones, o directamente la memoria RAM, ambos métodos que ahorran tanto ciclos de operación del procesador, como energía y, principalmente, viajes entre un sector y otro, lo que a la larga impacta con fuerza y positivament la velocidad. El procesamiento de datos “in-memory” puede acelerar los tiempos de respuesta hasta 10.000 veces y  procesar datos a una velocidad de 100GB por segundo.

Empresas como Lenovo, Colgate-Palmolive y Basf utilizan esta tecnología.

PRAM

La tecnología conocida como PRAM usa la propiedad única del llamado vidrio calcógeno, que ya se utiliza en CD grabables para cambiar entre dos estados. El PRAM puede almacenar muchos datos, pero es más lento que el DRAM, así que podría utilizarse en combinación con otras tecnologías o como posible sustituto para el flash.

El primer paso para cualquiera de estas tecnologías es abrirse un espacio en el mercado, por pequeño que sea. El flash, por ejemplo, empezó sustituyendo a la cinta de cassette en máquinas de contestador automático en la década de 1990.

El proceso de manufactura de esta tecnología significa 20% menos de pasos que las memorias flash, siendo menores los costos finales de la memoria PRAM.

Las innovaciones en esta materia avanzan día a día y las compañías hacen sendas adquisiciones para reforzar sus áreas de tecnologías de almacenamiento, analíticas y procesamiento de big data. Las enormes conexiones móviles que se esperan sean realidad gracias a las comunicaciones máquina a máquina (M2M, por sus siglas en inglés) y a las cada vez más potentes redes de comunicación y transmisión de datos, hará que las tecnologías de almacenamiento continúen su desarrollo acelerado, entregándono más espacio y rapidéz para nuestra data.

En lo inmediato deberemos esperar a HP y su Memristor. Y ver que sucede.