- PoX usa grafeno y “superinyección” para escribir en ~400 ps con consumo muy bajo.
- Es no volátil y supera en velocidad a NAND, MRAM, ReRAM y PCM por varios órdenes.
- Aplicaciones clave: IA, centros de datos, IoT y dispositivos con arranques instantáneos.
- Retos: producción de grafeno, compatibilidad fab, fiabilidad y costes antes de escalar.
China ha puesto sobre la mesa un desarrollo que, si se materializa a gran escala, puede cambiar para siempre nuestra relación con la tecnología diaria y el futuro de los microprocesadores: una memoria de grafeno que escribe en 400 picosegundos. El avance, presentado por investigadores de la Universidad de Fudan (Shanghái), promete una velocidad jamás vista, del orden de 25.000 millones de operaciones por segundo, y lo hace manteniendo los datos sin alimentación, es decir, como una memoria no volátil.
El dispositivo se conoce como PoX y muchos titulares la llaman “memoria RAM de grafeno”, aunque técnicamente se trata de un tipo de memoria no volátil basada en un óxido conmutado (Phase‑change Oxide). La clave está en el grafeno, un material bidimensional con una movilidad electrónica altísima que facilita un flujo de carga ultrarrápido y con pérdidas mínimas, y en un fenómeno bautizado como “superinyección” que dispara la conmutación hasta el rango de los picosegundos.
¿Qué es PoX y por qué está dando tanto que hablar?
PoX es un prototipo de memoria no volátil que emplea el grafeno como material de conmutación y canal de alta velocidad entre electrodos para escribir y borrar información a velocidades récord. No es “RAM” en el sentido estricto de la DRAM de los PCs, pero su rendimiento se acerca al de memorias volátiles muy rápidas, con la ventaja de retener datos sin energía. Eso abre la puerta a sistemas que arrancan al instante, con estados preservados y latencias de acceso ínfimas.
El equipo de Fudan, liderado por el profesor Zhou Peng, ha presentado resultados que sitúan a PoX como una alternativa radicalmente más veloz que la flash convencional (NAND), con ventajas también en consumo. Según sus datos, la celda PoX escribe en ~400 ps, varias órdenes de magnitud por debajo del microsegundo típico de la flash comercial, y mantiene la información cuando se corta la alimentación.
Cómo funciona PoX: grafeno, superinyección y canal ultracorto
El grafeno es una sola capa de átomos de carbono en una red hexagonal bidimensional. Esta configuración le confiere una movilidad electrónica extraordinaria y transporte casi balístico, permitiendo que los electrones crucen el canal con una resistencia muy baja y con disipación reducida. En PoX, el grafeno actúa como “autopista” para la carga, acelerando la programación y el borrado de la celda.
La segunda pieza clave es la denominada superinyección (o super-inyección bidimensional), un mecanismo que facilita que grandes densidades de electrones entren con rapidez en la región de almacenamiento, eliminando cuellos de botella históricos en memorias no volátiles. Al combinar un canal de longitud optimizada con la física 2D del grafeno, la estructura logra conmutaciones en el dominio de los picosegundos.
Los investigadores explican que el diseño ha sido ajustado para maximizar el flujo de carga. En palabras del equipo, se ha logrado un régimen de transporte que permite “un caudal prácticamente sin restricciones de electrones” hacia la capa de memoria, algo que habría sido impensable con materiales tradicionales y geometrías más largas.
Todo esto se traduce en que una operación de escritura en PoX no solo es más rápida; también consume menos energía que las alternativas convencionales. La reducción de latencias y de potencia por operación sienta las bases de sistemas más eficientes, con menos calor y mayor densidad de integración potencial a futuro.
¿Es realmente más rápida? Comparativa con NAND, MRAM, ReRAM y PCM
Para entender la magnitud del salto, conviene situar PoX frente a tecnologías que ya están en el mercado o en despliegue: la NAND 3D de los SSD, la MRAM, la ReRAM y la PCM o memoria de cambio de fase. Cada una optimiza un compromiso distinto entre velocidad, retención, coste y madurez industrial.
| Tecnología | Escritura | ¿No volátil? | Durabilidad aprox. | Consumo | Coste actual | Madurez |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PoX (grafeno) | ~400 picosegundos | Sí | Muy alta (por confirmar) | Muy bajo | Alto | Experimental |
| NAND 3D | 50–500 microsegundos | Sí | 3.000–10.000 ciclos/celda | Moderado | Bajo | Estándar |
| MRAM | ~10 nanosegundos | Sí | Muy alta | Bajo | Alto | Adopción limitada |
| ReRAM | 10–100 nanosegundos | Sí | Moderada | Bajo | Moderado | En desarrollo |
| PCM | 20–100 nanosegundos | Sí | Alta | Alto | Alto | Uso inicial |
Viendo las cifras, PoX adelanta en varios órdenes de magnitud a las memorias no volátiles populares. NAND queda varias escalas por detrás; MRAM, ReRAM y PCM se mueven en nanosegundos, pero PoX desciende a picosegundos. Si confirma su durabilidad y escalabilidad, sería una candidata sólida para “unificar” rendimiento con persistencia de datos.
Más allá de la tabla, los resultados iniciales describen escenas elocuentes: a la velocidad de PoX, un sistema podría ejecutar miles de millones de operaciones en el tiempo que tardas en parpadear, frente a las ~1.000 de un dispositivo USB estándar bajo el mismo intervalo temporal. Es la diferencia entre latencias perceptibles y prácticamente instantáneas.
Velocidad sí, pero también eficiencia: menos calor y menor consumo
En computación moderna, mover datos consume mucha energía. Ahí PoX tiene otro as bajo la manga: la conmutación ultrarrápida conlleva energía por operación reducida, y el grafeno ayuda a minimizar pérdidas resistivas. A igualdad de trabajo, hablamos de menos calor, menos disipación y más margen para densificar sin penalizar tanto la temperatura.
Esto es especialmente relevante en centros de datos y servidores de IA, donde la factura energética y los límites térmicos condicionan el diseño. Con memorias más rápidas y eficientes, se alivia el “cuello de botella” memoria‑procesador, se reduce la necesidad de sobreaprovisionar cómputo y se mejoran los tiempos de respuesta globales.
Aplicaciones: de la inteligencia artificial al IoT y los dispositivos personales
Si PoX conserva sus ventajas al escalar, el impacto tocaría muchos sectores. En IA, entrenamientos y despliegues de modelos complejos dependen de lecturas y escrituras masivas con latencias mínimas. Una memoria no volátil en picosegundos permitiría pipelines de datos más ágiles y menos dependencia de jerarquías de caché y DRAM sobredimensionadas.
En dispositivos del día a día, la experiencia sería otra historia: arranques instantáneos del sistema, apps que abren sin esperas, suspensión y reanudación reales sin pérdidas y una multitarea más fluida. Al ser no volátil, el estado del sistema podría conservarse incluso tras un corte de luz o un apagado completo.
- IoT y sistemas embebidos: menor consumo, respuesta inmediata y retención garantizada.
- Vehículos autónomos: acceso a datos sensoriales y mapas a velocidades de vértigo.
- Entornos industriales y militares: robustez de datos sin alimentación continua.
- Espacio y misiones críticas: eficiencia energética y persistencia bajo condiciones extremas.
Para centros de datos, además de la eficiencia, hay una cuestión de densidad y coste total de propiedad: si PoX reduce latencias y ciclos de acceso, se puede exprimir mejor el hardware existente, posponiendo ampliaciones costosas y optimizando la infraestructura alrededor de la memoria.
¿Cuánto más rápido es exactamente PoX?
Los resultados comunicados apuntan a varios referentes. Respecto a NAND comercial, pasar de microsegundos a picosegundos es un salto de múltiples órdenes de magnitud. Algunos análisis hablan de hasta 10.000 veces más rápida que memorias actuales en ciertas comparativas, y de superar por 100.000 el récord previo de memoria no volátil en laboratorio. En cualquier caso, el titular técnico es claro: PoX empuja la escritura y el borrado al dominio del picosegundo.
Conviene matizar que estas medidas suelen referirse a latencias intrínsecas de celda o dispositivo bajo condiciones de laboratorio. El rendimiento a nivel de chip, módulo y sistema depende también de buses, controladores, colas y firmware. Aun con ese matiz, los datos de base son tan agresivos que dejan amplio margen para mejorar cada estrato de la pila.
Estado del desarrollo: prototipo prometedor, pero no comercial
Hoy por hoy, PoX es un desarrollo de laboratorio. No está en productos comerciales y no se ha validado aún a gran escala. Quedan por delante campañas de fiabilidad (retención, endurance, variabilidad entre celdas, resistencia a ciclos térmicos) y validaciones en condiciones reales de uso.
El propio equipo indica que el diseño requirió optimización del proceso, incluso con técnicas asistidas por IA, y un ajuste fino de longitudes de canal y geometrías. Trasladar todo eso a líneas industriales con altos rendimientos por oblea es otro reto bien distinto.
Desafíos para llevar PoX del papel al chip comercial
El cuello de botella más citado es el material: fabricar grafeno de alta calidad a escala y con uniformidad sigue siendo costoso y complejo. La síntesis, transferencia y encapsulado suman pasos delicados que impactan en el rendimiento y en el coste por bit.
La compatibilidad con fábricas centradas en silicio también pesa. Muchas instalaciones están optimizadas para CMOS y memorias convencionales; integrar capas 2D y nuevos materiales implica inversión y revalidación de procesos. La transición, si llega, será gradual y con pilotos en segmentos donde el valor por rendimiento compense el coste. Además, los avances en nodos de proceso como procesos CMOS modernos condicionan las rutas de integración.
En cuanto a fiabilidad, hay que despejar dudas sobre retención a largo plazo, ciclos de escritura/borrado, variabilidad y drift. Nada impide que los resultados sean positivos, pero el historial de nuevas memorias nos recuerda que el salto del prototipo a la producción es la prueba definitiva.
Con todo, los horizontes temporales más prudentes hablan de una posible adopción en nichos de alto rendimiento en 5–10 años, antes de ver una llegada masiva al mercado de consumo. En ese camino, es probable que veamos combinaciones y jerarquías híbridas donde PoX conviva con DRAM, SRAM y NAND.
PoX frente a la “memoria RAM de grafeno”: aclarando el término
Muchos titulares emplean “RAM” porque el comportamiento en tiempos recuerda a memorias volátiles punteras. Sin embargo, PoX es no volátil, más próxima conceptualmente a la familia de memorias flash/óxido, aunque con un mecanismo de conmutación distinto y apoyado en grafeno. La confusión es comprensible desde el punto de vista divulgativo, pero conviene tenerla presente.
En la práctica, si PoX madura, podría acercar el sueño de una memoria “universal”: rápida como la RAM y persistente como la flash. Ese escenario simplificaría arquitecturas y reduciría costes de movimiento de datos, uno de los grandes enemigos del rendimiento en la era de la IA.
¿Qué dice la investigación y quién está detrás?
El trabajo ha sido liderado por el profesor Zhou Peng en la Universidad de Fudan, en Shanghái, y ha alcanzado echo internacional por sus registros de escritura/lectura en el dominio del picosegundo. Informes divulgativos señalan que parte de la optimización se apoyó en técnicas impulsadas por IA para ajustar procesos y geometrías hasta acercarse a límites teóricos de velocidad.
En diversas comparativas frente a memorias como NAND, MRAM, ReRAM o PCM, PoX destaca por velocidad, eficiencia energética y persistencia, si bien hoy su coste y su madurez industrial no compiten con tecnologías consolidadas. La comunidad ya debate cómo podría integrarse en pilas de memoria de próxima generación.
Escenarios de uso que podrían despegar primero
Si hay que apostar por los primeros destinos de PoX, lo natural es pensar en supercomputación, defensa y centros de datos de IA, donde el rendimiento por vatio y por milisegundo se monetiza mejor y se asume pagar un premium tecnológico. También en sistemas embebidos críticos donde la persistencia inmediata y la respuesta en tiempo real son vitales.
En consumo, móviles y portátiles se llevarían gran parte del beneficio percibido: cero tiempos de carga y estados persistentes. Pero para llegar ahí hará falta escalar densidades, estabilizar costes y garantizar compatibilidad con cadenas de suministro y controladores ya existentes.
