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[preview]Wer wünscht sich keine schnelleren Computer? Forscher und Ingenieure der Universität Bielefeld haben einen ersten Prototypen einer neuartigen Arbeitsspeicherform gezeigt, die mit unzähligen kleinen Magneten arbeitet.
Während herkömmlicher Arbeitsspeicher seine Informationen in der bekannten Binärschreibweise mit 0 und 1 speichert, werden die selben Daten im so genannten 'Magnetoresistive Random Access Memory' (MRAM) mithilfe winziger Magneten gespeichert, die sich über die Nord-Süd-Ausrichtung ihres magnetischen Feldes charakterisieren (siehe Bild).[/preview] Die schwer zu beziffernde Geschwindigkeit überschreitet praktische Anwendungsfelder bei weitem, ein extrem geringer Stromverbrauch kommt als praktischer Nebeneffekt. Experten gehen davon aus, dass die Technologie in wenigen Jahren zum Arbeitsspeicher-Standard werden könnte. Doch ein entscheidender Vorteil kommt noch hinzu: Im Gegensatz zu herkömmlichem Arbeitsspeicher sind die Daten nicht-flüchtig, also ähnlich wie bei einer Festplatte auch ohne die Zufuhr von Strom gespeichert. Dabei kann eine MRAM-Komponente praktisch unendlich oft beschrieben werden - ganz im Gegensatz zu heute üblichen Flash-Speichern.
Die Theorie ist nicht gerade leicht: Neben jedem Magneten mit einem variablen Feld sitzt ein Magnet mit einer fixen Ausrichtung. Gelesen werden die Informationen mithilfe eines Durchlassstroms, um die Ausrichtung des variablen Magnetfeldes zu erkennen. Die bislang favorisierte Methode, um die Ausrichtung der variablen Felder zu ändern, ist der Gebrauch eines magnetischen Tunnelwiderstands. Dabei werden der fixe sowie der variable Magnet in einer kleinen Säule übereinandergelegt. Wird nun Strom vom unteren Ende zum oberen Ende der Säule geleitet, wird die Nord-Süd-Ausrichtung des variablen Magnetfeldes geändert. Dieser Prozess bereitete Forschern bisher Probleme: Das Magnetfeld änderte seine Ausrichtung bislang nicht auf einen Schlag, sondern 'drehte' noch einige Kreise durch die Luft. Die eigentliche Leistung der bielefelder Forscher ist die Kontrolle dieser Kreise, die nun minimiert werden konnten - und die Geschwindkeit somit drastisch erhöhten.
Erreicht wurde dies durch die genaue Justierung der Dauer und der Stärke des elektrischen Impulses. Durch die Kontrolle der 'Kreise' wird zum Umschalten noch gerade mal rund eine Nanosekunde benötigt - selbst der beste herkömmliche Arbeitsspeicher benötigt für eine vergleichbare Operation mindestens 30 Nanosekunden. Doch bis zur Marktreife dürften noch viele Jahre vergehen: Die Arbeiten befinden sich noch auf einem höchst theoretischen Maße, ein 'richtiger' Arbeitsspeicher wurde bis dato auch als Prototyp noch nicht gefertigt. Die nächste Aufgabe für die Forscher wird es also sein, die Stärke der Stromimpulse mit Computer-Standards abzugleichen.
Weitere Informationen zu der neuartigen Technologie finden sich auf der Webseite MRAM-Info (in englischer Sprache).
Während herkömmlicher Arbeitsspeicher seine Informationen in der bekannten Binärschreibweise mit 0 und 1 speichert, werden die selben Daten im so genannten 'Magnetoresistive Random Access Memory' (MRAM) mithilfe winziger Magneten gespeichert, die sich über die Nord-Süd-Ausrichtung ihres magnetischen Feldes charakterisieren (siehe Bild).[/preview] Die schwer zu beziffernde Geschwindigkeit überschreitet praktische Anwendungsfelder bei weitem, ein extrem geringer Stromverbrauch kommt als praktischer Nebeneffekt. Experten gehen davon aus, dass die Technologie in wenigen Jahren zum Arbeitsspeicher-Standard werden könnte. Doch ein entscheidender Vorteil kommt noch hinzu: Im Gegensatz zu herkömmlichem Arbeitsspeicher sind die Daten nicht-flüchtig, also ähnlich wie bei einer Festplatte auch ohne die Zufuhr von Strom gespeichert. Dabei kann eine MRAM-Komponente praktisch unendlich oft beschrieben werden - ganz im Gegensatz zu heute üblichen Flash-Speichern.
Die Theorie ist nicht gerade leicht: Neben jedem Magneten mit einem variablen Feld sitzt ein Magnet mit einer fixen Ausrichtung. Gelesen werden die Informationen mithilfe eines Durchlassstroms, um die Ausrichtung des variablen Magnetfeldes zu erkennen. Die bislang favorisierte Methode, um die Ausrichtung der variablen Felder zu ändern, ist der Gebrauch eines magnetischen Tunnelwiderstands. Dabei werden der fixe sowie der variable Magnet in einer kleinen Säule übereinandergelegt. Wird nun Strom vom unteren Ende zum oberen Ende der Säule geleitet, wird die Nord-Süd-Ausrichtung des variablen Magnetfeldes geändert. Dieser Prozess bereitete Forschern bisher Probleme: Das Magnetfeld änderte seine Ausrichtung bislang nicht auf einen Schlag, sondern 'drehte' noch einige Kreise durch die Luft. Die eigentliche Leistung der bielefelder Forscher ist die Kontrolle dieser Kreise, die nun minimiert werden konnten - und die Geschwindkeit somit drastisch erhöhten.
Erreicht wurde dies durch die genaue Justierung der Dauer und der Stärke des elektrischen Impulses. Durch die Kontrolle der 'Kreise' wird zum Umschalten noch gerade mal rund eine Nanosekunde benötigt - selbst der beste herkömmliche Arbeitsspeicher benötigt für eine vergleichbare Operation mindestens 30 Nanosekunden. Doch bis zur Marktreife dürften noch viele Jahre vergehen: Die Arbeiten befinden sich noch auf einem höchst theoretischen Maße, ein 'richtiger' Arbeitsspeicher wurde bis dato auch als Prototyp noch nicht gefertigt. Die nächste Aufgabe für die Forscher wird es also sein, die Stärke der Stromimpulse mit Computer-Standards abzugleichen.
Weitere Informationen zu der neuartigen Technologie finden sich auf der Webseite MRAM-Info (in englischer Sprache).
