Tecnologías de Almacenaje para el Internet de las Cosas: RAM de Puente Conductor con Alimentación Ultra Baja

July 18, 2019 CircuitStudio

Computer hard drive

¿Recuerda cuando solía utilizar esos viejos disquetes en el pasado? Recuerdo que mi ordenador tenía dos unidades de disquete. Se introducía a una unidad el disquete con el programa y un disquete para los datos en la otra. Eventualmente, la invención increíble que es el disco duro hizo su entrada y el espacio de almacenaje explotó. Nuestra capacidad de memoria continúa en aumento, pero ahora el tamaño es cada vez menos importante. Cuando se trata del Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) la utilización de energía es la última en las novedades del sector. Las personas están visualizando todo desde los aparatos inteligentes hasta las ciudades inteligentes, y a fin de que éstos puedan funcionar, necesitaremos una memoria con muy baja alimentación. He allí donde la memoria de acceso aleatoria de puente conductor (CBRAM, por sus siglas en inglés) con ultra baja alimentación hace su entrada. Adesto es la empresa principal que está impulsando esta tecnología, que podría operar a un 1/100 de la potencia de otras tecnologías de almacenaje. 

 
Floppy disks and floppy drive

Menos mal que ya no necesitamos esto.

Requerimientos de Baja Alimentación

Acabo de decir que no importa el almacenaje, pero miento. Conforme los dispositivos disminuyen en tamaño, requieren una memoria físicamente más pequeña que puede operar con baterías minúsculas. Los ponibles en particular están impulsando esta tendencia hacia los factores de formas pequeñas y el uso eficiente de energía. Además de las máquinas en miniatura, las redes de sensores de área amplia del IoT también precisan de soluciones de baja alimentación.

No solo ha aumentado la memoria, también ha aumentado la potencia informática. Dicen que nuestros teléfonos inteligentes de hoy en día son millones de veces más potentes que los ordenadores utilizados por la NASA en su viaje a la luna. La electrónica de los ponibles aún no llega a ese nivel, pero va por ese camino. No solo se están volviendo más potentes, sino que los relojes inteligentes también han comenzado a integrar la detección y ya tienen avanzadas interfaces de usuario (UI, en inglés) y aplicaciones de apoyo. Todos los procesadores, sensores y aplicaciones requieren de una memoria de energía eficiente para poder funcionar. Si no, tendrá que quitarse el reloj para cargarlo múltiples veces al día, y nadie quiere eso.

Otra área que realmente requiere de baja alimentación son los dispositivos utilizados en las redes de área amplia de baja potencia (LPWAN, por sus siglas en inglés). La gente ha estado visualizando una “ciudad inteligente” por muchos años. Una ciudad en la que los automóviles se puedan estacionar por su propia cuenta, la infraestructura es supervisada y mantenida de manera eficiente, y los datos son minados para el bien público. ¿Qué tienen en común todos estos sistemas? Todos utilizan cientos o miles de sensores dispersados sobre grandes áreas, por consiguiente la necesidad de utilizar los LPWAN. La baja potencia es parte del acrónimo de LPWAN, por lo tanto, su importancia es obvia. Si está controlando el sistema de agua de una ciudad con miles de sensores bajo tierra, seguramente no querrá cambiar las baterías cada tres meses. Es por eso que necesita de soluciones de memoria de baja potencia para estos sensores, al igual que las redes de baja potencia. Todos estos sensores precisan de memoria para cultivar los datos y enviarlos a donde sea.

 

ADAS car parking into stall

Utilizar CBRAM será como dar el salto del disquete al disco duro. 

CBRAM para el IoT

Al igual que Seagate revolucionó la industria de memoria con su disco duro de factor de forma pequeño, Adesto está trabajando en el próximo paso para la memoria de baja alimentación. Han desarrollado un tipo de RAM de puente conductor (CBRAM) que puede usar mucho menos energía que las actuales tecnologías de baja alimentación. De hecho, esta memoria es tan baja potencia, que en algunos casos ni siquiera necesita usar baterías.

CBRAM es un nuevo tipo de memoria no volátil que pertenece a la categoría de “memoria de acceso aleatorio resistivo”. Es bastante importante la parte no volátil, ya que significa que la CBRAM, al igual que la memoria flash, puede almacenar datos aun cuando no está conectada a la electricidad. Esta característica permitirá la CBRAM de bajar la potencia hasta llegar a un estado de sueño profundo en el cual no consumirá potencia cuando no esté en uso. Cuando esté funcionando, la CBRAM de Adesto podrá leer y escribir utilizando 1/100 de la potencia de soluciones comparables, como por ejemplo la memoria flash. El IoT ha estado en espera de estas clases de cifras. Con exigencias de potencia así de bajas, algunos circuitos ni siquiera necesitarán baterías. 

Las baterías son la pesadilla de las grandes redes de sensores. Usted sabe que si su dispositivo tiene una batería y no está conectada a un sistema de carga, eventualmente se apagará. Es la razón por la que las personas ahora están elaborando chips que pueden cosechar energía mientras se encuentran en operación y pueden cargar las baterías o eliminarlas del todo. La CBRAM de Adesto es de una potencia tan baja que puede operar en teoría potenciada solamente por estos tipos de chips cosechadores. Imagine nunca más tener que entrar a un sistema de alcantarillado para cambiar la batería de un sensor. Bueno, quizá eso sea una exageración, imagine nunca más tener que cargar su tenedor inteligente o sensor de calcetín. CBRAM nos puede llevar a esa meta.

El Internet de las cosas es una industria apasionante, pero aún enfrenta algunos desafíos. Además de descubrir la solución de cómo darle sentido común a los dispositivos, el IoT también requiere de circuitos de baja potencia. Las placas de energía eficiente precisan de soluciones de memoria que sean eléctricamente económicas. CBRAM es una posible tecnología que puede cumplir con las exigencias del IoT para el almacenaje de potencia.

Sé que está entusiasmado de salir y comenzar a diseñar con este nuevo componente de memoria. Si cree que puede necesitar software de vanguardia para acoplarse a esta tecnología de nueva generación, pruebe CircuitStudio. Tiene una amplia gama de características que pueden disminuir la energía necesaria para completar su labor.

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