Reram

Die künftigen persistenten NVDIMM-Speichermodule wie 3D-XPoint werden durch herkömmliche Dateisysteme ausgebremst. Nova für Linux will hingegen Zugriffe auf den neuen Speicher optimieren.

Hewlett Packard Enterprises neue Version von The Machine verfügt über weitaus mehr lokalen RAM als andere Systeme. Das Forschungsprojekt ist zudem mit ARM-basierten Thunder X2 und optischen Interconnects ausgestattet.

Im kommenden Jahr sollen zwei neue Speicherstandards verabschiedet werden: Neben dem DDR4-Nachfolger DDR5 sind sogenannte NVDIMM-P für Server geplant, also Module mit persistentem Speicher wie 3D Xpoint.

Cebit 2017 Noch arbeitet HPEs Forschungsprojekt für eine neue Computerarchitektur, The Machine, mit schnödem DDR4-DRAM. Bisher war Flash Forwards ReRAM als nächster Schritt vorgesehen, aber auch Intel könne noch mitspielen, so HPE auf der Technikmesse in Hannover.

Im laufenden Jahr sollen Produkte basierend auf 3D-Xpoint-Speicher rund 10 Prozent von Intels Umsatz ausmachen, richtig los geht es 2018. Bis dahin gibt es kleine SSDs als Schreib-Cache für Notebooks und Sample-DIMMs für Cloud-Anbieter.

Da die Serienfertigung des 3D-Xpoint-Speichers kürzlich angelaufen ist, wird es 2016 keine Optane-SSD von Intel geben. Die Auslieferung an Partner läuft zwar, allerdings soll laut Intel-CEO Krzanich erst 2017 eine breite Produktpalette folgen.

Einst auch als Produkt geplant, hat The Machine mittlerweile verstärkt den Charakter eines Forschungsprojekts. HPEs Idee eines Computers mit gigantischem, nicht flüchtigem Speicherpool scheiterte unter anderem an den Partnern. In Zukunft dürfte The Machine dennoch eine wichtige Rolle spielen.
Ein Bericht von Marc Sauter

HPE will den Computer neu erfinden - die ersten Schritte sind getan: The Machine existiert als funktionierender Prototyp mit 4 TByte einheitlichem Speicher und optischer Verbindung zwischen mehreren Racks. Als Nächstes steht ReRAM auf dem Plan.

Egal ob Formfaktor, Geschwindigkeit oder Preis: SSDs gibt es in unzähligen Varianten. Je nach Einsatzzweck, etwa im Ultrabook oder in der Workstation, empfehlen sich andere Modelle - ein Überblick.
Von Marc Sauter

Flash Memory Summit 2016 Nachdem Intel und Micron mit Ankündigungen zu 3D-Xpoint-basierten Produkten vorgeprescht sind, ziehen Samsung und Flash Forward nach: Die Südkoreaner haben die Z-SSD entwickelt, das Joint Venture aus Toshiba und Western Digital setzt auf 3D-ReRAM. Samsung will noch 2016 vor Intel liefern und zeigte diverse Benchmarks.

Intel und Micron sind mit 3D Xpoint vorgeprescht, HP und Sandisk folgen: Storage Class Memory heißt die neue Speichertechnik, die Vorteile von RAM und Flash vereint und in einem Punkt besser als IMFTs Speicher sein soll. Der Zeitplan ist jedoch unklar.

Flash Memory Summit 2015 Micron plant drei überarbeitete oder neue Speichertechnologien für 2016: Künftiges DRAM soll im 1X-nm-Verfahren produziert werden, die ersten 3D-TLC-Flash-Bausteine mit 48 GByte Kapazität in SSDs stecken und es sind auf 3D-Xpoint basierende Produkte geplant.

Die Jedec hat den Standard für NVDIMMs veröffentlicht. Die Speichermodule ermöglichen Hybrid-Arbeitsspeicher mit nichtflüchtigen Speicherzellen. Denkbar sind NAND-Flash und Memristor/ReRAM. Eine neue Bauform ist nicht notwendig, denn die Module verhalten sich wie DDR4-RAM.

The Machine macht Fortschritte. Das neu gedachte Computersystem befindet sich im Simulationsmodus, und das Geschwindigkeitspotenzial hat HP bereits demonstriert. Einzelne Teile der Entwicklung können damit beginnen.

Irische Wissenschaftler haben einen neuartigen Memristor entwickelt, dessen Widerstandswerte gezielt verändert werden können. Damit können in nur einem Bauteil zehn Werte gespeichert werden, was sich für völlig neuartige Computer nutzen lassen könnte.

In Intels Programmierhandbuch finden sich seit kurzem erste Befehle, die für die Verwaltung von NVRAM vorgesehen sind. Damit können Speicherbereiche unabhängig von der Stromversorgung gespeichert werden, was nicht nur für NVDIMMs mit Flash-Bausteinen oder SSDs nützlich ist.

Einheitlicher Speicher, der selbst im Petabyte-Bereich und in riesigen Rack-Installationen in unter 250 ns angesprochen werden kann: Das soll HPs The Machine ermöglichen. Memristor- und Photonics-Technik müssen jedoch erst finalisiert werden - das gilt auch für das Machine OS.

HP arbeitet weiter an seinem ehrgeizigen Konzept des Nanostore: Prozessor, Memristor und Vernetzung sollen in einem Chipwürfel untergebracht werden. In drei Jahren könnte das für Server vorgesehene Konzept marktreif sein.

Ein internationales Forscherteam hat eine Methode entwickelt, mit der sich die Speicherdichte auf Festplatten vervielfachen lassen soll. Sie nutzen ein einzelnes Molekül, um ein Bit zu speichern. Dazu arbeitet das Molekül wie ein Memristor.

Koreanische Wissenschaftler haben einen neuen Typ von Arbeitsspeicher auf einer flexiblen Folie entwickelt. Sie kombinierten dabei herkömmliche Transistoren mit einem Memristor.

Anfang 2013 will HP erste ReRAM-Produkte auf Basis seiner Memristor-Technik auf den Markt bringen und damit Flash-Speicher ablösen. Später sollen Memristors auch DRAM und SRAM ersetzen.

Samsung entwickelt einen neuen nichtflüchtigen Speichertyp. Der Resistive Random Access Memory (RRAM) soll stromsparender und um ein Vielfaches schneller sein als aktuelle Flashspeicher - und sogar als Arbeitsspeicher taugen.

Wissenschaftler der North Carolina University in Raleigh haben einen Transistor entwickelt, der sowohl schnell schalten als auch seine Inhalte ohne Stromzufuhr speichern kann. Sie verwenden dafür zwei schaltende Gates, wodurch sich die positiven Eigenschaften bisheriger Speicher kombinieren lassen sollen.

Seit vier Jahren erforscht Hewlett-Packard verstärkt den Memristor, der als Nachfolger von Flash und DRAM gehandelt wird. Nun hat das Unternehmen mit Hynix eine Partnerschaft geschlossen, die erste Serienprodukte hervorbringen soll. Einen Namen für das Produkt gibt es auch schon: ReRAM.

Noch im zweiten Quartal 2010 will Samsung Bausteine für Handys ausliefern, die mit PRAM ausgestattet sind. Der seit Jahren als möglicher Flash-Nachfolger gehandelte Speichertyp kam bisher nicht richtig in Schwung, Samsung traut ihm nun die Anwendung in Handys zu.

Hewlett-Packard forscht weiter am Memristor, einem der möglichen Nachfolger von Flash-Speichern. Inzwischen sollen die Bauelemente auch Rechenfunktionen beherrschen, einen Fertigungsprozess für die Herstellung mit Mitteln der Halbleitertechnik gibt es ebenfalls.

Trotz zahlreicher Konkurrenz bei der Entwicklung von Universalspeichern, die die Vorteile von DRAM und Flash vereinen sollen, forscht NEC weiter an seinem "Magnetoresistive Random Access Memory", kurz MRAM. Inzwischen gibt es Fortschritte und eine neue Positionierung: MRAM soll in SoCs für Unterhaltungselektronik Platz finden.

Forscher am US National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen flexiblen Memristor entwickelt. Damit lassen sich stromsparende Speicherchips entwickeln, die sich biegen und drehen lassen.

Gleich drei Wünsche auf einmal will das seit Jahren mit Millionen aufgebaute US-Unternehmen "Unity Semiconductor" erfüllen: Sein neuer Speichertyp namens "CMOx" soll schneller als NAND-Flash, aber noch günstiger herzustellen und viel langlebiger sein. Zu den Unterstützern gehört auch ein mysteriöser Festplattenhersteller.

Fujitsu hat einen neuen Typ von so genanntem "Resistive RAM" (ReRAM) entwickelt, eine nicht flüchtige Speichertechnik, die eines Tages Flash-Speicher ersetzen könnte. Fujitsus ReRAM kommt dabei mit deutlich weniger Strom aus als bisherige Ansätze und arbeitet zudem deutlich schneller.