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NRAMs von Nantero

Die nichtflüchtige Speicherrevolution kommt!

11. Januar 2017, 8:17 Uhr | Heinz Arnold

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

50 Prozent billiger als DRAMs

Das interessante an der Technik ist, dass sie sich in existierende CMOS-Fertigungsprozess ohne Aufwand integrieren lässt. CMOS-Fabs müssen nicht mit neuen Maschinen ausgerüstet werden, um NRAMs fertigen zu können. Die Schreib/Lesezeiten der NRAMs liegen laut Nantero auf dem Niveau von DRAMs, seien also 100 mal schneller als bei NAND-Speichern.

Im Standby-Mode nimmt der NRAM keine Leistung auf, die Leistungsaufnahme beim Schreiben liegt pro Bit 160 Mal niedriger als die Leistung, die ein NAND-Speicher benötigt. Den Datenerhalt beziffert Nantero mit über 1.000 Jahren bei 85 °C und mit 10 Jahren bei 300 °C.

Damit dürfte es kein Problem sein, die Anforderungen der Automotive-Industrie zu erfüllen. Außerdem ließen sich die NRAMs kostengünstig fertigen: es können 3D-Multilayer-Strukturen und auch Multi-Level-Cells aufgebaut werden, weil der große Unterschied zwischen den Widerstandswerten im ein- und ausgeschalteten Zustand genügend Spielraum lässt.

So funktionieren NRAMs

Eine Carbon-Nanotube-Schicht (CNT-Schicht) wird zwischen zwei Elektroden aufgebracht. Die CNTs sind dann ziemlich ungeordnet, nur wenige berühren sich. Der Widerstand ist hoch. Wird Strom durch die CNTs geschickt, ziehen sie sich an, es entstehen Verbindungen, der Widerstand sinkt deutlich. Schickt man noch einmal Strom durch die CNTs, dann lösen sich die Verbindungen wieder. Damit wirkt die CNT-Schicht wie ein Schalter, der die Speicherzelle auf »0« oder »1« setzt. Und das in nur wenigen ps. Dabei kommt es nicht auf jede einzelne CNT an, es genügt, wenn ausreichend viele sich verbinden oder wieder lösen. Weil sich auch bei sehr kleinen Strukturen sehr viele der winzigen CNTs zwischen den Elektroden befinden, ist diese Bedingung gegeben. Außerdem sind die Zellen unanfällig gegenüber magnetischen Feldern, Strahlung, hohen oder niedrigen Temperaturen und Vibrationen.