Stromsparendes DRAM von Elpida

Neuer Speichertyp mit "Super Self Refresh". Der koreanische DRAM-Hersteller Elpida will einen Durchbruch beim Design von Speicherchips erreicht haben. Dank eines trickreichen Mechanismus sollen DRAM-Bausteine deutlich weniger Strom verbrauchen als bisher.

13. Januar 2005 um 14:43 Uhr / Christian Klaß

Jedes DRAM ist im Endeffekt nur eine Ansammlung von Kondensatoren. Über die Ladung dieser Kondensatoren werden die Daten gespeichert. Da sich ein Kondensator aber mit der Zeit selbst entlädt, braucht er regelmäßig einen kleinen Stromstoß, um seine Information zu erhalten. Dieses Auffrischen der Zellen nennt man bei DRAMs "Refresh".

Für sein "Super Refresh Memory" hat sich Elpida zunutze gemacht, dass die ECC-Fehlerkorrektur in DRAMs erkennen kann, wenn die Zellen Daten verloren haben – nur dann wird ein Refresh ausgelöst. Wie lang die Refresh-Zyklen wirklich sein dürfen, teilte Elpida nicht mit, sprach jedoch von "dramatischen Verlängerungen" der Zeit zwischen zwei Refreshs.

Zusätzlich regeln die Speicherbausteine auch selbst die Stärke des Stroms, der für den Refresh benötigt wird. Dazu wird auf dem Chip selbst die Temperatur gemessen und der Strom entsprechend angepasst. So sollen bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius, was in einem PC wohl nur beim Außeneinsatz eines Notebooks im Winter erreicht wird, lediglich 40 Mikroampere nötig sein. Bei der üblichen Maximaltemparatur eines DRAMs sind ganze 250 Mikroampere für die neuen Elpida-Chips nötig, senkt man die Temperatur aber auf 70 Grad Celsius, sind es nur noch 150 Mikroampere.

Beide Technologien zusammen sollen für deutliche Einsparungen beim Strombedarf der DRAMs sorgen. Unter hoher Last – wenn auch die Temperatur ansteigt – dürfte dieser Effekt aber durch die Stromregelung geringer ausfallen, als wenn etwa ein Notebook nur zum Lesen von Dokumenten verwendet wird. Mit guter Kühlung der DRAMs, bei Notebooks bisher eher stiefmütterlich behandelt, könnte sich die Laufzeit aber wieder erhöhen. Konkrete Messungen unter realistischen Bedingungen veröffentlichte Elpida noch nicht.

Die neuen DRAMs, die als 256-MBit-Bausteine für DDR400 vorliegen, gibt es bisher auch nur als Muster für PC-Hersteller. Die Massenproduktion will das Unternehmen im März 2005 aufnehmen. Das Stromspar-DRAM soll in der Leistung nicht unter bisherigen Lösungen liegen. Elpida gibt an, auch niedrige CAS-Latenzen von 2.0 erreicht zu haben.

Besonders günstig dürften die Chips durch die zusätzliche Logik nicht werden – immerhin sind auch herkömmliche ECC-DRAMs durchweg teurer als Bausteine ohne Fehlerkorrektur. [von Nico Ernst]