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29.11.2013, 09:44 Uhr | 0 |

Entwicklung der MRAM-Technik Leistungsfähiger magnetischer PC-Speicher soll 2018 in Serie gehen

Ein Konsortium amerikanischer und japanischer Chip-Hersteller will spätestens in fünf Jahren einen leistungsfähigen Speicherchip auf den Markt bringen, der seine Informationen nicht elektrisch, sondern magnetisch speichert. Solche MRAM-Speicher arbeiten deutlich schneller, bieten aber derzeit viel zu weniger Speicherplatz.

MRAM-Speicherchip
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MRAM-Speicherchip von Evertim mit geringer Speicherleistung: Jetzt will ein Konsortium amerikanischer und japanischer Unternehmen einen neuen MRAM-Chip mit deutlich höherer Leistung entwickeln, der 2018 in Serie gehen soll.

Foto: Everspin

Für die Entwicklung der nächsten Generation der Magnetoresistive  Random Access Memories, kurz MRAM, hat sich der amerikanische Chiphersteller Micron mit dem japanischen Logistikchip-Spezialisten Renesas,  dem Silikonplatten-Produzenten Shin-Etsu, dem Hersteller von Halbleiterausrüstungen Tokyo Electron und anderen Chipherstellern verbündet. 2018 soll der neue Chip bei Micron in die Serienfertigung gehen. Die beteiligten Unternehmen wollen damit vor allem mit dem koreanischen Marktführer Samsung Electronics gleichziehen.

Die MRAM-Technik ist nicht-flüchtig

Bei den neuen Chips werden Informationen nicht elektrisch, sondern magnetisch gespeichert. Das funktioniert schnell und ohne ständige Stromzufuhr. Der große Vorteil der MRAM-Technik liegt darin, dass die Chips ihre gespeicherten Daten auch nach dem Abschalten der Energieversorgung behalten.

Die Technik bietet zum Beispiel den Vorteil, dass ein Computer nach dem Einschalten sofort auf den Speicher zugreifen kann,ohne dass die notwendigen Daten in den Arbeitsspeicher geladen werden müssen. Sollte das ehrgeizige Vorhaben gelingen, würden MRAMs die Leistung aller bisherigen etablierten Speicherarten übertreffen und diese sogar ersetzen.

Die Speicherdichte ist noch zu gering

Bislang aber konnten sich MRAM-Chips, die sich schon seit den neunziger Jahren in der Entwicklung befinden, nicht durchsetzen. Viele Unternehmen haben ihre Forschungsarbeiten bereits aufgegeben.  Dazu gehörte auch die deutsche Infineon, die MRAM-Chips in ihrem Angebot hatte.

Als einziger Anbieter ist die amerikanische Everspin Technologies in Arizona, die ehemalige MRAM-Sparte von Freescale, geblieben. Die Probleme von MRAM-Chips liegen vor allem in ihrer im Vergleich zu SDRAM-Chips und NAND-Flashes deutlich geringeren Speicherkapazität und geringeren Geschwindigkeit. Everspin bietet derzeit MRAM-Speicherchips an, die aber eine eher bescheidene Speicherkapazität von 16 Megabit erreichen. Diese soll zwar bald auf 64 Megabit steigen, doch liegt das immer noch deutlich unter den derzeit verfügbaren NAND-Flash-Speichern für SSDs, die über eine 1000-fach höhere Kapazität verfügen. Selbst statische SDRAM-Chips bieten 8 Gigabit.

Schneller und geringerer Strombedarf

Das jetzt gegründete Konsortium will nun die Entwicklung der neuen Speicherchips deutlich intensivieren und hofft, dass auch andere amerikanische und europäische Hersteller sich an dem Projekt beteiligen. Durch eine Bündelung der Kräfte in der Forschung hofft man die Kosten zu senken und die Entwicklungszeit zu verkürzen. Die Unternehmen wollen dafür mehrere Dutzend Forscher an der Tohoku-Universität im Norden Japans ansiedeln. Unter Führung von Professor Tetsuo Endo sollen die Entwicklungsarbeiten bereits im Februar 2014 beginnen.

Ziel ist es, die Vorteile der diversen etablierten Speichertechniken bei den MRAM-Chips zu kombinieren und mittelfristig alle bisherigen Speicherbausteine zu ersetzen. So sollen die neuen MRAM-Chips zehnmal schneller als DRAM-Bausteine sein und gleichzeitig zwei Drittel weniger Strom als NANS- und DRAM-Speicher verbrauchen.

Das Konsortium ist allerdings nicht das einzige, dass an der MRAM-Technik feilt. Toshiba in Japan arbeitet gemeinsam mit der südkoreanischen SK Hynix ebenfalls an der MRAM-Technologie. Branchenführer Samsung Electronics forciert die MRAMs ebenfalls mit Nachdruck. Zu Micron, die Nummer 2 hinter Samsung im Speicherchip-Bereich, gehört auch Elpida Memory. 

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Von Peter Odrich
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