Magnetische RAMs von IBM und Infineon

IBM und Infineon wollen auf Basis einer seit den siebziger Jahren bekannten Technologie die Speichertechnik revolutionieren. Statt DRAMs, die Informationen elektrisch speichern, sollen in Zukunft MRAMs sie magnetisch festhalten. Vorteil: keine Refresh-Zyklen und statische Speicherung.

Heutige Speichertechnik basiert bei DRAMs, gleich ob sie als SDRAM, DDR-SDRAM oder DRDRAM ausgeführt ist, immer auf demselben Prinzip: Die einzelnen Bits werden durch den Ladungszustand eines winzigen Kondensators gespeichert. Allerdings entlädt sich der Kondensator über Leckströme im Laufe der Zeit selbst. Daher müssen DRAMs immer neu "geladen" werden, dieser Vorgang heißt Refresh. Wird dem System die Spannung entzogen, beispielweise beim Abschalten des PC, geht der Inhalt des DRAMs verloren.

Statische Speicher benötigen keinen Refresh, sind aber wesentlich komplizierter aufgebaut. Die einzelne Bit-Speicherzelle besteht aus mindestens sechs Transistoren. Die SRAMs sind daher in der Herstellung sehr teuer und kommen fast nur bei Caches in Chips wie CPUs zum Einsatz. Aber auch sie benötigen Strom, um ihre Information zu behalten. Die andere Alternative sind Flash-Speicher, die jedoch sehr langsam sind und beispielsweise bei den Speichermedien für Digitalkameras zum Einsatz kommen.

Mit einer schon 1974 patentierten Technologie wollen jetzt IBM und Infineon das DRAM ersetzen. Unter den Namen MRAM (Magnetic Random Access Memory) wird derzeit eine Speichertechnik zur Serienreife entwickelt, die Informationen durch Magnetisierung speichert. Die einzelnen Zellen speichern dabei Information in magnetisch ausgerichteten Bereichen. Ausgelesen werden die Daten über die Änderung des elektrischen Widerstandes durch das Magnetfeld.

Die Magnetfelder bleiben auch nach dem Entfernen der Spannung erhalten: MRAMs brauchen keinen Refresh und behalten ihre Information auch bei ausgeschalteten Geräten. So spricht IBM auch zuerst von portablen Geräten als Zielmarkt - dort kommt heute Flash-Speicher zum Einsatz. Dies verspricht einen lukrativen Markt für die Zukunft.

Bereits 1998 will IBM den ersten funktionierenden MRAM-Chip hergestellt haben, im Jahr 2004 sollen erste Produkte mit MRAMs auf den Markt kommen. Da MRAMs ähnlich schnell wie DRAMs sein sollen, und dabei trotzdem statisch arbeiten, könnten sie alle herkömmlichen Speichertechnologien ersetzen. Den aktuellen Stand bei PC-Speichern zeigt unsere Rubrik Speichertechnik. Wie DRAM im Detail funktioniert, erfahren Sie hier.

Dennoch ist das Verfahren von IBM und Infineon nicht konkurrenzlos: Wie bereits berichtet, arbeiten führende DRAM-Hersteller unter Federführung von Intel an einer zukünftigen DRAM-Architektur, die ebenfalls 2004 marktreif sein soll. Auch die Frage der Lizenzen ist entscheidend: Der Rambus-Speicher hat nicht zuletzt deswegen so wenig Erfolg, weil die Firma Rambus sich die Nutzung ihrer Technologie teuer bezahlen lässt. Zudem verklagt Rambus jeden anderen DRAM-Hersteller, da man mit einigen umstrittenen Patenten glaubt, Grundlagen der gesamten DRAM-Technologie patentwürdig weiterentwickelt zu haben. (nie)