Memory Resistor

Nie wieder booten…

08.07.2010
Von Rochus Rademacher
In drei Jahren lässt sich ein PC wie eine Lampe anknipsen: Billige und energieeffiziente nichtflüchtige Arbeitsspeicherarchitekturen gehen jetzt aus den Labs in die Entwicklung. HPs Flash- und Festplatten-Alternative liegt bereits auf 300-Millimeter-Wafern vor.

Von Rochus Rademacher

"In drei Jahren wird der Memory Resistor als ein kommerzielles Produkt verfügbar sein und als Ersatz für DRAM, SRAM und Festplatten dienen", sagte Stan Williams, Direktor des Information and Quantum Systems Research Lab von Hewlett-Packard (HP), anlässlich eines Roundtable-Gesprächs in München. Seinen Ausführungen zufolge punktet das Konstrukt aus überkreuzten Nanodrähten und Speicherknoten gegenüber bekannten Speichertechniken in dreifacher Hinsicht: Kapazität, Energieeffizienz und Geschwindigkeit. Da sich der "Memristor" beim Abschalten etwa eines Notebooks den Zustand merkt, ist er beim Anschalten sofort wieder betriebsbereit.

Die Leistungsdaten des nanoskaligen "Non-volatile Random Access Memory" (NVRAM) sind beachtlich. "Eine Speicherzelle besitzt eine Länge von nur drei Nanometern, wodurch wir eine Speicherdichte von einem Terabit pro Quadratzentimeter erreichen", führte Williams aus. "Da wir aber sehr leicht mehrere Schichten übereinander lagern können, sind ein Terabyte pro Quadratzentimeter möglich." Das erste kommerzielle Produkt werde mit 20 Gigabyte pro Quadratzentimeter auf den Markt kommen.

Festplatten und DRAM gehört nicht die Zukunft, meint HP-Forscher Stan Williams. Er glaubt an Memory-Resistor-Technik
Festplatten und DRAM gehört nicht die Zukunft, meint HP-Forscher Stan Williams. Er glaubt an Memory-Resistor-Technik
Foto: HP

Mit diesen Kapazitäten kontert der Memristor die klassischen Festplatten und Chips aus - nach HP-Meinung aber auch die NVRAMs, die zum Beispiel von Unternehmen wie STMicroelectronics durch Kombination eines flüchtigen RAM-Speichers mit einer Pufferbatterie gebaut werden. Firmen mit Chipdesign-Kompetenz wie Samsung, Hynix Semiconductor, Crocus Technology, Intel oder IBM testen auch Alternativen wie etwa das magnetoresistive (MRAM) oder das Phase-change Random Access Memory (PCRAM).

"Mit einer Schreibgeschwindigkeit von fünf Nanosekunden und einer Löschgeschwindigkeit von zwei Nanosekunden ist der Memristor schneller als Festplatte und Flash-Speicher", erklärte Williams. Zwar sei er etwas langsamer als ein DRAM dafür aber mit nur einem Picojoule pro Bit viel energieeffizienter. Unschlagbar dürfte der Memristor in jedem Fall hinsichtlich der Herstellungskosten sein: "Wir brauchen keine aufwendige Halbleiterfertigung, der Memristor ist nur ein einfacher Crossbar, der billig in der Fertigung ist", erläutert der HP Senior Fellow.

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