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IBM logra fabricar las primeras neuronas artificiales con tecnología de cambio de fase
Durante décadas, la ciencia ha tratado de recrear la estructura del cerebro humano, pero hasta ahora era imposible imitar su potencia y densidad con los componentes disponibles. IBM acaba de dar un paso interesante hacia el cerebro positrónico imaginado por Asimov. Ha creado neuronas artificiales funcionales mediante tecnología de cambio de fase.
No es la primera vez que IBM anuncia un avance en esta tecnología de almacenamiento no volátil (los datos no desaparecen al apagar el dispositivo) basada en cristales que alteran su estructura molecular al recibir corriente eléctrica de diferente intensidad. Recientemente la compañía logró crear memoria de cambio de fase a un coste similar al de la RAM actual.
Esquema de las neuronas artificiales de cambio de fase. Foto: IBM
Sin embargo, este nuevo avance de IBM va mucho más allá de lograr que nuestro PC funcione con más agilidad. Lo que el equipo de investigadores que la compañía mantiene en Zurich ha logrado crear son neuronas que imitan perfectamente el funcionamiento de las neuronas humanas. En lugar de una membrana con enzimas, las neuronas artificiales unen el axon y las dendritas mediante un cristal de antimonio, germanio y telurio, un material similar al que se utiliza en los discos ópticos reescribibles.
Estas neuronas de cristal que cambia su estado se parecen mucho a su contrapartida biológica. Para empezar, su tamaño puede reducirse a unos pocos nanómetros, lo que permite agrupar la suficiente cantidad de estas neuronas en un espacio lo bastante reducido.
En la primera prueba, IBM ha puesto a funcionar 500 de estas neuronas en una hilera de cinco chips compuestos de 10×10 de estas neuronas, pero el sistema es escalable. Los investigadores explican en el estudio que han publicdo en Nature que se podrían crear chips viables para comercialización de 90 nanómetros ya mismo, y que en el futuro se podría reducir hasta 14 nanómetros.
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Moneta, memorias de cambio de fase, hasta siete veces más rápidas que las «flash»
En la Universidad de California en San Diego (EE.UU.), un equipo de profesores y estudiantes está a punto de mostrar un memoria de cambio de fase de estado sólido, dispositivo de almacenamiento que proporciona un rendimiento miles de veces más rápido que un disco duro convencional y hasta siete veces más rápido que las más recientes unidades de estado sólido (SSD, memoria flash). «Moneta,» utiliza las memoria de cambio de fase (PCM), una tecnología de almacenamiento de datos emergente que almacena los datos en la estructura cristalina de una aleación de metal llamada calcogenuro.
Moneta utiliza la primera generación de chips de Micron Technology PCM y puede leer una gran parte de los datos a una velocidad máxima de 1,1 gigabytes por segundo y escribir datos a velocidades de hasta 371 megabytes por segundo. Para los accesos más peqeños (por ejemplo, 512 B), Moneta puede leer a 327 megabytes por segundo y escribir a 91 megabytes por segundo, o entre dos y siete veces más rápido que los SSD basados en flash. Moneta también ofrece una menor latencia para cada operación y reduce las necesidades de energía para aplicaciones intensivas de datos.
Se espera construir la segunda generación del dispositivo de almacenamiento Moneta en los próximos seis a nueve meses y dice que la tecnología podría estar lista para el mercado en pocos años cuando la tecnología subyacente de cambio de fase mejore. El desarrollo también ha revelado un reto la nueva tecnología.
«Hemos descubierto que se puede construir un dispositivo de almacenamiento mucho más rápido, pero para realmente hacer uso de él, también tienes que cambiar el software que gestiona. Los sistemas de almacenamiento han evolucionado en los últimos 40 años para atender a los discos y los discos son muy, muy lentos «, dijo Swanson. «El diseño de sistemas de almacenamiento que pueden aprovechar plenamente las tecnologías como PCM requiere un replanteamiento de casi todos los aspectos de cómo el software de un sistema informático gestiona y accede al almacenamiento. Moneta nos abre una ventana al futuro de lo que los sistemas informáticos de almacenamiento van a parecer, y nos da ahora la oportunidad de repensar la forma en que el diseño de sistemas informáticos ha de responder. »
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