RRAM von Crossbar: 1 TByte pro Chip und 20-mal schneller als Flash-Speicher

Das US-Startup-Crossbar hat eine neue, nicht flüchtige Speichertechnik auf Basis von Resistive RAM (RRAM) vorgestellt. Bis zu 1 TByte sollen sich auf einem Chip speichern lassen, der dabei 20-mal schneller ist als Flash-Speicher und deutlich weniger Leistung aufnimmt.

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Resistive RAM von Crossbar
Resistive RAM von Crossbar (Bild: Crossbar)

Seit 2010 arbeitet Crossbar im Geheimen an seiner Version von Resistive RAM (RRAM), einer vielversprechenden Speichertechnik, die Flash-Speicher ersetzen könnte. Dabei stützt sich Crossbar auf Forschungen der Universität Michigan, deren Patente in diesem Bereich Crossbar erworben hat. Professor Wei Lu von der Universität Michigan hat Crossbar mitgegründet und ist Chefwissenschaftler des Unternehmens. Nun stellte sich das Unternehmen selbst und seine Entwicklung der Öffentlichkeit vor.

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Crossbars RRAM soll Flash-Speicher in Sachen Speicherdichte, Geschwindigkeit und Leistungsaufnahme überlegen sein. So verspricht das Unternehmen, bis zu 1 TByte auf einem einzelnen Chip mit 200 Quadratmillimetern Fläche unterzubringen. Werden die Chips gestapelt, sollen sich auf gleicher Fläche mehrere TByte speichern lassen.

Dabei soll RRAM rund 20-mal schneller schreiben als herkömmlicher NAND-Flash und so nah an die Geschwindigkeit von RAM-Speicher herankommen, verspricht Crossbar. Die Leistungsaufnahme soll im Vergleich zu Flash-Speicher aber nur etwa 5 Prozent betragen, was zu deutlich längeren Akkulaufzeiten führen soll. Zugleich soll RRAM 10-mal länger halten als Flash-Speicher. RRAM soll sich dabei mit herkömmlichen CMOS-Verfahren herstellen und auch auf einen Logikbaustein stapeln lassen.

Die RRAM-Chips bestehen aus drei Schichten: einer unteren, nicht metallischen Elektrode, einem mittleren amorphen Schaltmedium aus Silizium und einer oberen, metallischen Elektrode. Wird an die Elektroden eine Spannung angelegt, bilden sich kleine Fäden im Schaltmedium. Einzelne Zellen sind weniger als 5 Nanometer groß, schalten in weniger als 100 Nanosekunden und sollen so Daten mit 140 MByte/s schreiben können. Dabei wird nur eine Spannung von 3 Volt und eine Stromstärke zwischen 1 und 10 Mikroampere benötigt. Anders als Flash-Speicher muss Crossbars RRAM nicht vor dem Schreiben gelöscht werden und soll die Daten für rund 20 Jahre halten.

  • Die Vorteile von Crossbars RRAM (Bilder: Crossbar)
  • Crossbars Resistive RAM
  • RRAM besteht aus drei Schichten und lässt sich in einem CMOS-Prozess fertigen.
  • RRAM ist deutlich kleiner als aktueller NAND-Flash.
  • Crossbars RRAM soll sich einfach mit Logik-Chips kombinieren lassen.
  • RRAM soll neue Möglichkeiten bieten.
Crossbars Resistive RAM
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Crossbar hat ein erstes Memory Array auf Basis von RRAM in einer kommerziellen Fab hergestellt, um zu zeigen, dass die Technik nicht mehr weit von der Marktreife entfernt ist. Das Unternehmen plant, RRAM-Chips für NAND (Daten) und NOR (Logik) auf den Markt zu bringen. Zudem will Crossbar seine Technik an Entwickler von SoCs (System-on-a-Chip) lizenzieren, so dass diese die Speichertechnik in die nächste Generation ihrer Chips integrieren können. Wann die ersten Crossbar-Chips auf den Markt kommen sollen, verrät das Unternehmen noch nicht. Es will sich im ersten Schritt auf Embedded-SoCs konzentrieren.

Anwendungsbereiche für Crossbars RRAM gibt es viele, wenn die Technik denn hält, was der Hersteller derzeit verspricht: Unterhaltungselektronik, Smartphones und Tablets, die ausreichend Speicherplatz für die persönliche Musik- und Filmsammlung in HD-Qualität bieten, SSDs für Server und Desktops, vernetzte Sensoren mit mehreren Jahren Akkulaufzeit oder Smartcards mit großer Speicherkapazität für mobile Zahlungen.

Geleitet wird Crossbar von George Minassian, der vorher verschiedene Rollen bei Spansion bekleidete, dem von AMD und Fujitsu gegründeten Flash-Speicherhersteller. Davor war er für die Entwicklung von WLAN-Chips für AMD verantwortlich. Den Bereich Fertigung leitet Tanmay Kumar, der zuvor in gleicher Rolle für den Flash-Spezialisten Sandisk tätig war.

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Lemo 07. Aug 2013

Jo, da hätte ich gleich aufgegeben ;) Ich denke mit x und y wäre es auch einfacher...

Lala Satalin... 07. Aug 2013

Ja, das stimmt.

Chuzam 06. Aug 2013

Die Firma hat die Patente doch von der Uni gekauft, wo ist das Problem?

Misanthrop 06. Aug 2013

Ist das nun der erste kommerzielle Memristor ? Sieht mir fast so aus ... :D



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