Racetrack-Memory: Universalspeicher für der Zukunft

IBM-Forscher entwickeln revolutionäre Speichertechnologie

IBM-Forscher berichten im Wissenschaftsjournal Science über einen Durchbruch in der Erforschung der Racetrack-Speichertechnologie. Die neuartige Speicher soll die hohe Leistungsfähigkeit von Flash-Speichern mit der grossen Kapazität und den niedrigen Kosten von Festplattenspeichern auf sich vereinen.

In der aktuellen Ausgabe von Science beschreiben IBM Fellow Stuart Parkin und seine Kollegen vom Almaden Research Center einen bedeutenden Schritt in der Entwicklung von Speicherbausteinen auf Basis des „Racetrack-Verfahrens“. Innerhalb der nächsten 10 Jahre könnte die Technologie zum Einsatz kommen und neue Größenordnungen von Speicherkapazitäten eröffnen, ein extrem schnelles Einschalten von elektronischen Geräten ermöglichen und dabei wesentlich kostengünstiger, energieeffizienter und robuster als heutige Systeme sein.

Zukunftsmusik: Das Racetrack-Verfahren soll die Speichertechnologie der Zukunft revolutionieren. (Quelle: IBM)
Zukunftsmusik: Das Racetrack-Verfahren soll die Speichertechnologie der Zukunft revolutionieren. (Quelle: IBM)

Das revolutionäre Konzept beruht auf der Speicherung von Informationen in Form von winzigen, gegensätzlich magnetisierten Regionen (Domänen) in einem Nanodraht. Bei der herkömmlichen als Speichermedium verwendeten Festplatte werden das Medium und ein Schreib-/Lesekopf bewegt, um Daten zu lesen, zu schreiben oder zu löschen. Anders beim „Racetrack-Verfahren“: Hier werden die magnetischen Domänen zu den zentralen Lese- und Schreibeinheiten, die in der Mitte des Nanodrahtes angebracht sind, hin verschoben – und dies mit extrem hoher Geschwindigkeit. Die gespeicherten Datenbits scheinen durch den Datenleiter zu „rasen“, daher der Name „Racetrack“.

Da ein einzelner „Racetrack“ nur wenige Nanometer gross ist und zwischen 10 und 100 Bits speichern kann, erlaubt die Technologie extrem hohe Speicherdichten. Im Vergleich zu Flash-Speichern könnte ein „Racetrack-Speicher“ eine 100-mal grössere Datenmenge auf derselben Fläche aufzeichnen. Zusätzlich zeichnet sich die neue Speichertechnologie durch einen minimalen Stromverbrauch aus. Darüber hinaus benötigt das Verfahren keine beweglichen Teile, wodurch nahezu keine Abnutzungs- oder Verschleißerscheinungen auftreten. (hal)