Neuer Speicherchip soll Markt revolutionieren

CloudEnterpriseServer

Computer, die – wie eine Lampe – sofort nach Knopfdruck betriebsbereit sind und ihre Daten auch bei Stromausfall nicht verlieren. Magnetspeicherchips geistern seit Jahren durch Experten-Träume – jetzt klopfen sie an die Tore des Massenmarkts.

Infineon hat den bisher leistungsfähigsten Prototyp eines Speicherchips in MRAM-Technik (Magnetoresistive Random Access Memory) vorgestellt. Der Chip wurde gemeinsam mit IBM entwickelt und hat eine Kapazität von 16 MBit. Die Branche setzt große Hoffnungen auf solche nichtflüchtigen Speicher. Denn setzt sich MRAM durch, würden zum Beispiel Computer ihre Daten auch bei einem Stromausfall behalten und Laptops wären nicht mehr so kurzatmig.
Mit Schreib- und Lesezyklen von 30 bis 40 Nanosekunden kann der Baustein mit gängigen DRAMs (Dynamic Random Access Memory) mithalten. Gleichzeitig benötigt der MRAM-Speicher aber weniger Energie. Der Prototyp arbeitet nach dem MTJ-Prinzip (Magnetic Tunnel Junction). Der Datenverkehr mit der Außenwelt läuft über eine SRAM-ähnliche (static RAM) Schnittstelle.

Im Vergleich mit bisher vorgestellten Multi-Megabit-MRAM-Speichern zeichne sich der neue Chip durch die weltweit bisher höchste erreichte Speicherkapazität und eine niedrigere Zellengröße von lediglich 1,42 Quadratmikron aus, sagte Wilhelm Beinvogel, Chief Technical Officer von Infineons Geschäftsbereich Speicherprodukte. Mit nur drei Metalllagen sei der Chip zudem relativ einfach herzustellen.

“Bis zu einer kommerziellen Fertigung gibt es noch viel zu tun”, schränkte CTO Beinvogel jedoch ein. Das gelte vor allem für die physische Größe des Bausteins. Schließlich ist der gesamte Chip derzeit noch 79 Quadratmillimeter groß. In den nächsten Entwicklungsschritten solle nun das Design auf einen 0,13-Mikron-Prozess übertragen werden. Danach will Infineon die Strukturen des Chips noch weiter schrumpfen lassen. Einen konkreten Zeitplan nannte Vogel nicht.

MRAM-Chips speichern die Informationen mit einer magnetischen Ladung und nicht mehr, wie herkömmliche Speicherchips, in elektrischer Ladung. So bleiben die Informationen auf MRAM-Speichern auch nach dem Ausschalten eines Computers erhalten, vergleichbar mit der Festplatte eines Rechners. Gleichzeitig benötigt der MRAM-Speicher weniger Energie als ein DRAM.

Die Technologie wird seit den 90er Jahren von großen Chipherstellern wie IBM, Infineon, Philips und NEC entwickelt. Sie könnte möglicherweise die heutige DRAM-Technik komplett ablösen. Motorola hatte im Februar angekündigt, die Produktion von 4-Mbit-MRAMs in kleineren Mengen aufzunehmen. Die Chips werden nur für Spezialanwendungen verwendet, da sie für den Massenmarkt noch zu teuer sind.