Temporekord bei magnetischen Speicherchips - 500 Beiträge pro Seite

[singulus2001]

20. 08. 2005
Temporekord bei magnetischen Speicherchips
Verfahren macht MRAM-Speicher mit Taktraten von über 2 GHz möglich.

Der Computerspeicherchip der kommenden Jahre könnte MRAM heissen. Anders als die heute üblichen Chiptypen "merkt" sich ein MRAM die gespeicherten Informationen, auch wenn zwischenzeitlich der Strom abgestellt wird, und hat darüber hinaus noch weitere Vorteile. Nur in der Geschwindigkeit hinkten die neuen Chips bisher den alten hinterher. Ein Problem, für das Hans Werner Schumacher von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig jetzt eine Lösung gefunden hat. Mit Hilfe seiner "ballistischen Methode" werden die einzelnen Bits gezielter als bisher angesteuert. So können die Zugriffszeiten auf weniger als 500 ps gesenkten werden und MRAM zukünftig in der Taktrate mit den schnellsten flüchtigen Speicherbauteilen, den SRAM, konkurrieren.

Die heute üblichen schnellen Computerspeicherchips wie DRAM und SRAM (Dynamic bzw. Static Random Access Memory) haben einen entscheidenden Nachteil: Bei Unterbrechung der Stromversorgung gehen die darauf gespeicherten Informationen unwiderruflich verloren. Abhilfe könnte das MRAM (Magnetic Random Access Memory) schaffen. In einem MRAM wird die digitale Information nicht in Form elektrischer Ladung gespeichert, sondern über die magnetische Ausrichtung von Speicherzellen (Magnetspins). MRAM sind sehr universelle Speicherchips, denn sie erlauben neben der nichtflüchtigen Informationsspeicherung auch einen schnellen Zugriff, eine hohe Integrationsdichte sowie eine unbeschränkte Anzahl von Schreib- und Lesezyklen.

Doch die aktuellen MRAM-Prototypen sind noch nicht schnell genug, um die besten Konkurrenten zu überflügeln. Die Zeit für die Programmierung eines magnetischen Bits beträgt etwa 10 ns. Wer dies beschleunigen will, stösst an Grenzen, die mit den grundlegenden physikalischen Eigenschaften der magnetischen Speicherzellen zu tun haben: Während des Programmiervorgangs wird nicht nur die gewünschte Speicherzelle magnetisch angeregt, sondern auch eine Vielzahl anderer Zellen. Diese Anregungen sind nur schwach gedämpft, das Abklingen kann bis zu etwa 10 ns dauern und währenddessen kann keine weitere Zelle des MRAM-Chips programmiert werden. So ist die maximale Taktrate von MRAM bisher auf etwa 100 MHz begrenzt.

Das in der PTB Braunschweig entwickelte neue Bitansteuerungsverfahren umgeht diese Begrenzung. Kernidee der so genannten "ballistischen Bitansteuerung" (engl. "ballistic bit addressing") ist es, die zur Programmierung dienenden Magnetpulse so geschickt zu wählen, dass die anderen Zellen im MRAM so gut wie gar nicht magnetisch angeregt werden. Der Puls sorgt dafür, dass die Magnetisierung einer zu schaltenden Zelle eine halbe Präzessionsdrehung (180°) vollführt, während eine Zelle, deren Speicherzustand unverändert bleiben soll, eine volle Präzessionsdrehung (360°) beschreibt. In beiden Fällen ist die Magnetisierung nach Abklingen des Magnetpulses im Gleichgewichtszustand und es treten keine magnetischen Anregungen mehr auf.

Diese optimale Bitansteuerung funktioniert mit ultrakurzen Schaltpulsen von unter 500 ps Dauer. Somit liegen die maximalen Taktraten des MRAM über 2 GHz. Zusätzlich ist es möglich, mehrere Bits gleichzeitig zu programmieren, wodurch die effektive Schreibrate pro Bit nochmals um über eine Grössenordnung gesteigert werden könnte. Damit können nun erstmals nichtflüchtige Speicherbauteile gebaut werden, die in der Taktrate mit den schnellsten flüchtigen Speicherbauteilen, den SRAM, konkurrieren können.

[ichwillsjetztwissen]

und wenn dann dein Rechner mal abgestürzt ist, hilft nicht mal mehr ausschalten, da sich das RAM die Grütze merkt?

[singulus2001]

Nach dem Übergangsjahr 2005 erwartet der Maschinenbauer im
kommenden Geschäftsjahr wieder deutlich steigende Einnahmen
und Gewinne. Das sagt uns Finanzvorstand Stefan A. Baustert
im Hintergrundgespräch. „Wir haben 2006 mehrere Pfeiler um
wieder zu wachsen“. Zur alten Umsatz- und Ertragsstärke wird die
Gesellschaft im kommenden Jahr aber noch nicht zurückkehren.
Der CFO begründet den Optimismus durch die Einführung der
dritten Generation für Optical Disc Maschinen. Dem Vernehmen
nachläuft derVerkaufvonDVD9/HD-DVD LinienbereitsseitJuni
diesen Jahres. Eine Anlage kostet knapp 900.000 Euro. Für 2006
strebt die Firma Abverkäufe von circa 160 Einheiten an.
Zusätzlich erwartet Baustert erste Verkäufe von Blu-Ray Linien.
„Unser komplettes Blu-RayAngebot steht Ende des Jahres“. Nach
eigenen Angaben ist das Ziel mindestens 20 dieser Maschinen im
kommenden Jahr zu verkaufen. Der Preis liegt bei 1,3 Millionen
Euro pro Linie, sagt der Finanzchef. Die Einführung des Blu-Ray
Formatshat fürdiegesamteIndustrie erheblicheVorteile.„BeiHD-DVD
handelt es sich lediglich um eine Ergänzung der DVD9
Anlage. Bei Blu-Ray müssen Kunden komplett neue Maschinen
kaufen“, erklärt Baustert. Weiteres Potenzial sieht der Konzern
auch bei den neuen Dual Layer DVD-R Anlagen. Ab dem
kommenden Geschäftsjahr wird erstmals auch der neue
Geschäftsbereich „Opticus“ einen Beitrag zu Umsatz und
Ergebnis leisten. Einen Abnehmer hat Singulus (DE0007238909)
bereits. Ein zweiter befindet sich in den Endverhandlungen. „Unser
Ziel ist in 2005 mindestens fünf Maschinen zu verkaufen“. In der
Sparte schaut sich das Management auch nach Zukäufen um. „Wir
haben bei „Opticus“ drei Optionen. Erstens. Wir kaufen einen
anderen Hersteller der ebenfalls Brillengläser beschichtet und der
Zugang zu weiteren Kunden hat. Zweitens. Wir suchen einen
Partner aus der Industrie mit großer Vertriebserfahrung und
gründen ein Joint Venture. Drittens. Wir treiben das Geschäft mit
eigenenKräftenvoran“. BeiderletztenLösung wirdesjedochwohl
kaum bleiben, deutet Baustert an. Der Grund ist simpel: Die Stärke
vonSingulusistdie Technologie,soderCFO.
Keine Neuigkeiten gibt es bezüglich der Partnersuche im Bereich
„Timaris“ (MRAM). „Wir müssen zuerst eine Maschine
verkaufen, dann sind unsere Chancen deutlich besser einen Partner
für die Sparte zu gewinnen“, sagt Baustert. Dies kann sowohl ein
Finanz- oder ein strategischer Investor sein. Nach eigenen
Angaben sind zwei Firmen aus den USA und eine aus Europa an
einer Anlage interessiert. Sollten die Verhandlungen jedoch bis
Jahresende nicht über die Bühne gehen werden die Franken das
Standbein dichtmachen. Das würde zu einer Belastung von
sieben Millionen Euro führen. Der Konzern erwartet in 2005 einen
Umsatz von 240 bis 250 Millionen Euro und ein positives EBIT
im hohen, einstelligen Bereich. Aufgrund des Umsatzeinbruchs
von rund 45 Prozent gegenüber dem Vorjahr, ist es durchaus
beachtlich, dass die Firma in 2005 überhaupt einen Gewinn
ausweisen kann. In der Ergebnisprognose sind Abschreibungen
auf Inventare und Kundenforderungen für zurückgesandte und
für alte Produkte enthalten. „Wir verkaufen alte Linen auch unter
dem Herstellungspreis. Am Jahresende müssten wir die Anlagen
ohnehin abwerten. Jetzt bekommen wir wenigstens noch Cash“.
Die Bruttomarge dürfte sich in 2005 zwischen 27 und 28 Prozent
bewegen. Baustert verspricht zudem einen positiven operativen
Mittelzufluss. Nicht fortsetzen wird der CFO vermutlich das
Aktienrückkaufprogramm.

Singulus! „Wir benötigen das Geld
möglicherweise für Übernahmen und werden bis auf weiteres
keine weitere Aktien zurückerwerben“. Den weltweit
gnadenlosen Einbruch des Optical Disc Marktes wird der
Konzern ohne größere Blessuren überstehen.Ab 2006 steht die
Nummer eins im Weltmarkt mit einer unverändert soliden
Bilanz wieder in der Pole Position. Sämtliche schlechte
Nachrichten sind dem Markt bekannt und im Kurs eingepreist.
Jede gute Nachricht ist nunmehr Treibstoff für steigende Kurse.
DerTec-DAX Titelistwiederkaufenswert.

[singulus2001]

Damals bei der Einführung der DVD gings von 10 auf 76 Euro
mal schauen wie weit sie diesmal läuft
bin gerne noch mal dabei !

[singulus2001]

7 February, 2006 : Toshiba and NEC Develop World`s Fastest, Highest Density MRAM

Toshiba Corporation and NEC Corporation today announced that they have developed a magnetoresistive random access memory (MRAM) that combines the highest density with the fastest read and write speed yet achieved. The new MRAM achieves a 16-megabit density and a read and write speed of 200-megabytes a second, and also secures low voltage operation of 1.8V.
A major challenge of MRAM development to date has been the acceleration of read speeds: the current drive circuit used to generate the magnetic field for writing degrades read operation from memory cells. The new MRAM has an improved circuit design that divides the current paths for reading and writing, realizing a faster read speed. It also reduces equivalent resistance in wiring by approximately 38% by forking the write current. These innovations together achieve a read and write speed of 200-megabytes a second and a cycle time of 34 nanoseconds — both the world`s best performance for MRAM. This performance is underlined by a low operating voltage of only 1.8V, the ideal voltage for mobile digital products.
Alongside advances in performance, the new MRAM achieves advances in chip size. Toshiba and NEC have introduced the above mentioned technologies and optimized overall circuit design, achieving a chip that, at 78.7mm2, is approximately 30% smaller than its equivalent without the new circuit design. The new MRAM is the world`s smallest in the 16-megabit era.

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Nanotechnology-Enabled Memory Market to Surpass $7 Billion in 2010, Says New NanoMarkets Report

February 6, 2006

For Immediate Release:

Glen Allen, VA: According to a new report from NanoMarkets, an industry analyst firm based here, the market for nano-enabled memory will grow to $7 billion ($US) in 2010, up from $1.4 billion on 2008.

As current memory solutions reach their limits in terms of both scaling and the speed and capacity requirements of next-generation mobile communications, nano-enabled memory solutions will become increasingly important commercially. NanoMarkets’ new report, “Nano-enabled Memory and Storage, 2006 & Beyond” examines how and where these new memory solutions will be deployed in the coming years and which technologies and applications will be the most successful. For more details about the report, including a first chapter, table of contents and excerpt, please visit here. Members of the accredited trade press may request an executive summary of the report.

Market Outlook:

By 2010 NanoMarkets predicts that four key segments will have emerged in the nano-enabled memory markets: MRAM, Ovonic, Holographic and Nanocrystalline. NanoMarkets projects that MRAM will account for $1.5 billion in revenues in 2010 followed by holographic and nanocrystalline at $980 million each and ovonic memory at $877 million. MRAM promises a high-capacity next-generation memory that can replace SRAM/Flash combos and battery-backed up RAM as well as supplying improved non-volatile memory solutions for high-end mobile products. MRAM is already sampling and there are as many as 20 firms actively pursuing this opportunity. Meanwhile, important firms such as Intel, Freescale, Micron, Samsung, STMicroelectronics are beginning to settle on new technology platforms for the post-Flash era and are finding ovonic and nanocrystalline memories increasingly to their liking. NanoMarkets also believes that holographic memory is likely to be a prime contender for both high-end data storage and consumer video media markets in the not-too-distant-future.

Nanomemory has made a slow start with several promised product launches that have failed to materialize. Nonetheless, after talking with many executives in the semiconductor industry and at OEMs, NanoMarkets sees 2010 as a breakout year for nanomemory, because by that time, conventional solutions will simply be unable to scale further or provide the memory requirements needed for ubiquitous computing. Of course, NanoMarkets heard similar stories when it researched this area two years ago, but we believe that technical improvements (such as lower power requirements for ovonic memory) and real commitments from larger firms to specific nanomemory platforms (Freescale to nanocrystalline memories) have now brought nanomemory much closer to reality.

What’s Driving the Market?

The main reason for such growing commitments is that scaling has now become a serious issue for the memory industry. At 65 nm leakage is a major hurdle and 65-nm fabs will be up and running in just a year or so. 3D structures offer one solution, but there’s a limit on how far you can go with this dodge. Similarly, SRAM makers have largely abandoned large 6T cells in portable devices in favor of 1T pseudo SRAM (PSRAM). But again, this is only a holding action until something better comes along. And Flash has a serious architectural scaling problem that seems likely to become critical well below 90 nm.

Such problems are making both semiconductor firms and OEMs take nanomemories much more seriously than they did a couple of years ago. Not only are many of these new technologies inherently more scalable, but they seem well suited to the next generation of mobile computing and communications that will cry out for high capacity memories capable of storing and rapidly accessing video and large databases without overburdening battery power sources.

Nanomemory solutions seem to be a key technology in light of such problems. For example, nanocrystalline memories can bring non-volatile memory right onto the CPU chip, increasing data access times and reducing power and chip count. Nanotube technology may replace on-chip SRAM in L2 cache and would considerably reduce the power consumption of today’s CPUs. MRAM could even prove a threat to the disk-drive industry. A large bank of low-power, fast, non-volatile MRAM memories could hold the computer’s system and applications software in addition to all data, enabling an “instant on” notebook that could last all day on a single battery.

About the Report:

NanoMarkets’ new report covers the markets for FRAM, MRAM, nanocrystalline memory, ovonic memory, nanotube memory, molecular memory, polymer memory, holographic memory and MEMS-based memory systems. The report identifies and quantifies the opportunities presented by these technologies and the timeframes in which they will emerge. The current state of development for each of these technologies is identified – are they in R&D, sampling, pilot production, full-scale production? – as are the markets for these products. The report discusses the types of end product that will use each of these technologies and in what context –i.e., do they replace DRAM, SRAM, Flash, disk storage or some combination of these? Will they create entirely new products? The role of key semiconductor companies and OEMs is also discussed, including the progress of some of the smaller firms active in this space. Particular attention is paid to how many of the competing nanomemory solutions can succeed and which ones they are most likely to be. Detailed market forecasts are included, broken out by technology type and application served.

About NanoMarkets:

NanoMarkets tracks and analyzes emerging market opportunities created by developments in advanced materials. The firm has published numerous reports related to the electronics industry with specific attention to nanoelectronics, organic, thin film and printable electronics. For a full listing of the firm’s research reports, white papers and posted articles, please visit www.nanomarkets.net.

[singulus2001]

Schnelles MRAM und FeRAM von Toshiba
Chips schreiben und lesen Daten mit 200 MByte/s
Toshiba vermeldet zur ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) 2006 in San Francisco Fortschritte bei FeRAM und MRAM. So hat Toshiba nach eigenen Angaben den bislang schnellsten und auch mit der höchsten Speicherdichte versehenen MRAM-Chip vorgestellt.




FeRAM steht für "Ferroelectric Random Access Memory" und soll die Geschwindigkeit von DRAM und SRAM mit den nicht flüchtigen Eigenschaften von Flash-Speicher kombinieren.

Toshibas neuer FeRAM-Chip speichert 64 MBit und erreicht Datenübertragungsraten beim Lesen und Schreiben von 200 MByte pro Sekunde, so Toshiba. Gefertigt wurde der Chip in einem 130-Nanometer-CMOS-Prozess auf Basis von Toshibas chainFeRAM-Architektur, was für eine geringe Größe der einzelnen Speicherzellen sorgen soll. Auch ECC zur Fehlerkorrektur wurde integriert.

Zum Einsatz kommen soll FeRAM in mobilen Endgeräten und digitaler Unterhaltungstechnik sowie im Computerbereich. In eine ähnliche Richtung in Bezug auf Anwendungen geht auch der von Toshiba zusammen mit NEC entwickelte neue MRAM-Chip. MRAM steht hier für "Magnetoresistive Random Access Memory".

Der jetzt von den beiden Unternehmen vorgestellte MRAM-Chip soll die bislang höchste Datendichte mit den schnellsten Schreib- und Lese-Geschwindigkeiten vereinen. Er erreicht eine Kapazität von 16 MBit und kann Daten ebenfalls mit bis zu 200 MByte pro Sekunde lesen und schreiben. Zudem soll der Chip mit einer Spannung von 1,8 Volt arbeiten können und somit besonders für mobile Endgeräte geeignet sein.

[singulus2001]

.....Der gesamte 16-MBit-Chip ist mit knapp 79 Quadratmillimetern ungefähr so groß wie einige aktuelle Prozessoren. Die Zykluszeit der MRAM-Zellen soll mit 34 Nanosekunden sehr niedrig liegen, niedriger als bei typischen DDR2-SDRAM-Chips und nur etwa halb so lang wie beim FeRAM (60 ns).

[singulus2001]

A team of scientists from the Department of Physics at the Universitat Autònoma de Barcelona, in collaboration with colleagues from the Argonne National Laboratory (USA) and the Spintec laboratory (Grenoble, France), has for the first time produced microscopic magnetic states, known as “displaced vortex states”, that will allow an increase in the size of MRAMs (which are not deleted when the computer is switched off). The research has been published in Physical Review Letters and Applied Physics Letters.
In the near future we will turn our computers on and they will be ready to work almost instantaneously; no longer will we have to wait a while for the operating system and certain programs to load into the RAM. At the moment, SRAM and DRAM do not allow this, as they are quick, but they are deleted when the computer is switched off (that is, they are “volatile”); Flash memories, which we use for digital cameras, are not deleted, but they are slow; MRAM, which is still being developed, is fast and non-volatile, but has a relatively low storage capacity. A team of scientists from the UAB Department of Physics, in collaboration with colleagues from the Argonne National Laboratory (USA) and the Spintec laboratory (Grenoble, France), have discovered a magnetic phenomenon that could be useful in the quest for the ideal type of memory: an MRAM with large storage capacity.

The “displaced vortex states”, first observed by UAB researchers, are small circular movements of just a few thousandths of a millimetre that form in the tiny zones where the data is stored. The information on hard drives has normally been saved by orientating these zones in specific directions. The zones pointing upwards, for example, codify a 1, and those pointing downwards a 0. The smaller and more compact these zones are, the greater the capacity of the hard drive. But if they are too close together, the magnetic field created by one can affect the neighbouring zone and wipe the data. However, if the field is saved in a whirlpool form, in “vortex state”, it does not leave the tiny zone to which it is confined and does not affect the neighbouring data, thus making it possible for a much larger hard drive capacity.
The scientists have achieved these “vortex states” on small, circular structures that are smaller than a micrometre (a thousandth of a millimetre) and combine layers of material with opposing magnetic properties: a layer of ferromagnetic material and a layer of antiferromagnetic material. What makes the configuration of the magnets observed by the UAB scientists new is that the vortex states are “displaced”, that is, once the magnetic field is no longer applied, the eye of the whirpool moves off-centre with regard to the circular structure on which it formed. This seemingly insignificant detail is the key to applying the technique to increasing the capacity not only of hard drives but also Magnetic Random Access Memories (MRAMs) that are fast, non-volatile, but until now with small storage capacity.

“The phenomenon observed could also be applied to other fields, such as improving the read heads of hard drives”, according to Jordi Sort, a UAB-ICREA physicist and the coordinator of the research. “But the reason that motivated us is even more fundamental: this is a very peculiar physical state that can be observed only in extremely small magnetic structures.”

Josep Nogués (ICREA researcher) and Maria Dolors Baró, of the UAB Department of Physics, also took part in the research, which was recently published in Physical Review Letters and Applied Physics Letters.

Source: Universitat Autònoma de Barcelona

[singulus2001]

Die japanischen Elektronikkonzerne Toshiba Corp. (ISIN JP3592200004/ WKN 853676) und NEC Corp. (ISIN JP3733000008/ WKN 853675) haben Presseangaben zufolge eine neue Basistechnologie zur Erhöhung der Kapazität von MRAM (Magnetic Random Access Memory) entwickelt.
Wie der "Nikkei Business Daily" am Mittwoch berichtet, können dank der neuen Technologie MRAM-Chips mit einer Kapazität von 256 MB realisiert werden.

[B38fk17]

Antwort auf Beitrag Nr.: 22.423.838 von singulus2001 am 05.07.06 19:19:38

Nur eine Frage der Zeit, bis MRAM zuerst Flash und dann D-RAM abloest. Selbst bei einem langsamen Wachstum von MRAM ist der Bedarf an Beschichtungs-Anlagen eine neue Dimension fuer SNG.

[singulus2001]

Einschalten und durchstarten
MRAM-Bausteine gehen in Serienproduktion: Computer wären damit sofort nach dem Einschalten betriebsbereit.

Der amerikanische Chip-Hersteller Freescale hat die kommerzielle Verfügbarkeit magnetischer RAM-Bausteine bekannt gegeben und damit möglicherweise einen neuen Abschnitt in der Speicherung digitaler Daten eingeleitet. Im Freescale-Werk in Arizona habe die Produktion von MRAM-Chips (Magneto-resistive Random Access Memory) mit einer Kapazität von vier Megabit begonnen, teilte das Unternehmen mit, das aus dem Motorola-Konzern hervorgegangen ist.

Einschalten und durchstarten
MRAM ist eine nichtflüchtige Speichertechnik, die im Gegensatz zu herkömmlichen Speichern, wie DRAM oder SRAM, ohne elektrische Ladungselemente zur Informationssicherung auskommt. Das bedeutet, dass die Chips ihre gespeicherten Daten auch nach einer Unterbrechung der Energieversorgung behalten – Computer wären damit sofort nach dem Einschalten betriebsbereit und müssten nicht erst Daten von einem Festspeicher in den Arbeitsspeicher laden, um das Betriebssystem hochzufahren. Dabei bedient man sich den Eigenschaften bestimmter Materialen, die ihren elektrischen Widerstand unter dem Einfluss magnetischer Felder ändern.

Neben dem Vorteil der permanenten Datenspeicherung, sprechen der niedrige Energiebedarf, die geringe Wärmeentwicklung und die Zugriffszeit, die etwa im Bereich von herkömmlichen DRAM und SRAM liegt, für die neuen Bausteine.
Im Gegensatz zu anderen permanenten Speichern, wie Flash, können MRAM-Speicher unendlich oft beschrieben werden, was sie noch attraktiver für mobile Geräte (z.B. Digitalkameras) macht.
Leider ist die theoretisch mögliche Packungsdichte noch lange nicht erreicht, auch der Preis von 25 Dollar pro 4-MBit-MRAM-Chip ist im Vergleich zu den herkömmlichen Speicher noch zu teuer.

Die 48-Milliarden-Dollar-Branche der Speicherchip-Industrie bemüht sich schon seit Jahren um die Produktion von MRAM-Bausteinen. Unter ihnen sind führende Unternehmen wie IBM. Bisher scheiterten aber alle Versuche, die MRAM-Chips zur Serienreife zu bringen.

Jahrzehnte der Entwicklung
Der Leiter des MRAM-Programms von Freescale in Austin, Saied Tehrani, erklärte, dass sein Unternehmen schon nahezu zehn Jahre an dieser Technik arbeite. Es gebe bereits Kunden für die neuen MRAM-Bausteine. Als erste Anwendungsgebiete nannte er das Verkehrswesen, wo die Beständigkeit mobiler Datenträger von elementarer Bedeutung sei. So könnten die neuen Chips etwa in der Blackbox von Flugzeugen verwendet werden. Freescale will die Chips nicht selbst im Massengeschäft absetzen, sondern Lizenzen an andere Unternehmen vergeben.

[singulus2001]

"Dies ist die wichtigste Speicher-Innovation in diesem Jahrzehnt."
Will Strauss von der Marktforschungsfirma Forward Concepts

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Magnet-Speicherchip löst RAM-Chips ab

Der Halbleiterhersteller Freescale hat den ersten kommerziell verfügbaren Magnet-Speicherchip vorgestellt, der RAM-Chips schon bald aus elektronischen geräten wie Computern, MP3-Playern, Handys und Digitalkameras verbannen soll. Der sogenannte Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM) setzt bei der Speicherung der Daten auf Magnetismus statt auf elektronische Aufladung und behält daher die Daten auch ohne Stromversorgung.

MRAMs sollen langfristig herkömmliche RAM-Steine und Flash-Speicher, die Daten ebenfalls ohne Stromversorgung behalten können, ersetzen. "MRAMs sind ökonomischer und effizienter", so Freescale-Sprecherin Cornelia Duris "Entscheidender Vorteil der MRAMs gegenüber Flash-Speichern ist, dass sie sehr viel schneller gelesen und beschrieben werden können. Die kürzeren Schreibzyklen bringen auch Energieeinsparungen mit sich", erklärt Duris. Zudem weisen die neuen Speichersteine auf lange Sicht keinen Datenverlust auf. "Insgesamt haben wir fast zehn Jahre an der Entwicklung gearbeitet", sagte Saied Tehrani, Verantwortlicher für das MRAM-Programm bei Freescale, der sich mit dem Interesse des Marktes an der Entwicklung sehr zufrieden zeigt. "Erste Kunden haben wir schon gefunden."

Neben elektronischen Kleingeräten sollen die MRAMs in Zukunft jedoch vor allem in PCs zum Einsatz kommen und dort die stromabhängigen RAM-Chips ersetzen. Damit könnten die Bootzeiten der Systeme erheblich verkürzt werden. Ansätze in diese Richtung zeigte Intel mit der Robson-Technik. Dabei werden die Systemdateien nicht von der Festplatte, sondern von eine Flash-Chip in den Hauptspeicher geladen und die Bootzeiten deutlich verkürzt. Mit MRAMs würde das Laden überhaupt entfallen, der Rechner wäre sofort betriebsbereit.

Marktbeobachter sehen in der Entwicklung von Freescale einen Meilenstein in der Chipindustrie. "Das ist die wichtigste Speicherneuerung in diesem Jahrzehnt", meinte Will Strauss, Analyst bei Forward Concepts . Einige Halbleiterfirmen hätten an dieser Technologie geforscht. Freescale ist es nun jedoch als erstem gelungen, die Chips in zu kommerzialisieren und in großer Stückzahl zu produzieren. Die ersten Vier-Megabit-Chips laufen bereits in Freescales Halbleiterfabrik in Arizona vom Band, um Lagerbestände aufzubauen.

[singulus2001]

14 July, 2006 : NEC Develops MRAM Cell Technology Suitable for Embedding in Next Generation System LSIs
NEC Corporation today announced that it has succeeded in developing new MRAM cell technology suitable for high speed memory macro embedded in next generation system LSIs. The newly developed cell technology includes three key elements; a 2T1MTJ (two transistors and one magnetoresistive tunneling junction) cell structure to accelerate write mode cycle time, a 5T2MTJ cell structure to accelerate read mode cycle time and a write-line-inserted MTJ to reduce write current. The new cell technology realizes added-value, non-volatile MRAM macros that can be substituted for SRAM (static random access memory) macros embedded in system LSIs.

Features of the newly developed elements:
1. 200MHz random access write operation: Elimination of the upper limit of the writing current by a 2T1MTJ cell enables high speed write operation. In conventional MRAM memory cells, writing current must be within upper and lower limits (note 1). This complicates the write current source circuit and it thus cannot operate at over 100MHz.
2. 500MHz random access read operation: Intra-cell-signal amplification in a 5T2MTJ cell enables high speed read operation. Cell current signal is amplified and transformed into voltage signal in each cell. In conventional MRAM memory cells, a small reading current difference signal through the bit line with large parasitic capacitance makes sense amplifier circuits complicated. These kinds of circuits cannot operate at over 200MHz.
3. Reduction of writing current down to 1/3: A write-line-inserted MTJ structure reduces writing current to 1/3 as compared with conventional MTJ structure writing currents. This small current reduces MRAM cell size.