IBM und TDK forschen gemeinsam an MRAM

Ein auf vier Jahre angelegtes gemeinsames Forschungsprogramm von IBM und TDK soll die Entwicklung von MRAM (Magnetic Random Acces Memory) voranbringen. Unter Nutzung des Spin-Momentum-Transfer-Effekts wollen die beiden Firmen dabei MRAM-Speicher mit weitaus höheren Speicherdichten als bisher entwickeln.

MRAM ist eine relative neue Speichertechnologie, die die magnetische Remanenz in einer dünnen ferromagnetischen Schicht ausnutzt und große Vorteile im Vergleich zu bisherigen Halbleiterspeichern verspricht. MRAM-Speicher verfügen über sehr hohe Schaltgeschwindigkeiten, verbrauchen dabei aber sehr wenig Energie. Daten bleiben auch bei abgeschaltetem Strom dauerhaft gespeichert; anders als Flash Memory lässt sich MRAM aber beliebig oft löschen und überschreiben. MRAM-Speicherzellen verbrauchen auf einem Chip nur einen Bruchteil des Platzes, den etwa DRAM- oder SRAM-Zellen belegen. Speziell als On-Chip-Hauptspeicher könnte MRAM drängende Probleme bei Multiprozessorarchitekturen lösen helfen, da er weitaus dichter zu packen ist und – zusammen mit Logik-Chips auf dem gleichen Baustein implementiert – bedeutend kürzere Zugriffszeiten erlaubt. Bisherige Entwicklungsansätze offenbarten allerdings, dass sich größere Speicherkapazitäten nicht wirtschaftlich produzieren lassen. So kostet der von Freescale im vergangenen Jahr eingeführte 4-MBit-Baustein in 180-nm-Technologie immer noch zirka 15 Dollar.

IBM hat mit MRAM bereits reichlich Forschungserfahrung und hat beispielsweise ein Verfahren namens Magnetic Tunnel Junction (MTJ) entwickelt. TDK ist spezialisiert auf magnetische Band- und Plattenspeicher und verfügt über wichtiges Know-how bei Schreib/Lese-Köpfen. IBMs Forschungszentren in Yorktown Heights und San Jose/Almaden sowie das ASIC Design Center in Burlington werden nun über die nächsten vier Jahre mit TDKs Forschungslabor in Milpitas zusammenarbeiten. Ziel ist ein Produkt mit Strukturdimensionen von 65 nm. (Erich Bonnert) / (hos)