(26. August 2008 – ds) Aktuelle Computerspeicher wie D- und der ältere SRAM verlieren ihre Daten, wenn der Strom abgeschaltet wird. MRAM „merkt“ sich die Daten, selbst bei Stromverlust. Bisheriger Nachteil: DIe Chips sind viel zu langsam. Doch dieses Problem hat die Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig lösen können.
Hans Werner Schumacher von der PTB stellt eine "ballistischen Methode" vor, mit der die einzelnen Bits im Speicherchip gezielter als bisher angesteuert werden können. Dies senkt die Zugriffszeiten und damit auch die Taktraten.
So kann man bei gleicher Geschwindigkeit mehr Sicherheit haben, denn ein MRAM speichert nicht in elektronischer Ladung sondern über magnetische Ausrichtung von Speicherzellen (Magnetspins). Doch aufgrund physikalischer Grenzen beträgt die aktuell maximale Taktrate von MRAM etwa 100 MHz, im Zeitalter von Quad-Core mit 3 GHZ viel zu gering,
Kernidee bei der Lösung ist die "ballistischen Bitansteuerung". Dabei werden Magnetpulse so geschickt gewählt, sodass 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.
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Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
