Micron erforscht STT-MRAM als Alternative zu NAND-Flash

Auf der Suche nach neuen Speichertechnologien erforschen die in der Branche tätigen Unternehmen zur Zeit das so genannte Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory oder kurz STT-MRAM. Bereits im Juli gaben Hynix und Toshiba ihre Zusammenarbeit auf diesem Gebiet bekannt. Nun hat auch Micron einen Partner an Bord.

Gemeinsam mit dem A*Star Data Storage Institute Singapur (DSI) sollen in den nächsten Jahren STT-MRAM-Geräte mit hoher Speicherdichte entwickelt werden. Durch die Kombination von Microns Erfahrung in Fertigung von Speicherprodukten mit dem Wissen des DSI über SST-MRAM versprechen sich beide Seiten eine fruchtbare Partnerschaft.

MRAM ist ebenso wie NAND-Flash und im Gegensatz zu DRAM eine nichtflüchtige Speichertechnologie, das heißt die Daten bleiben auch nach der Trennung des Speichers von der Stromversorgung erhalten. Zudem zeichnet sich der Speicher durch eine im Vergleich zu Flash höhere Energieeffizienz beim Schreiben von Daten, eine hohe Geschwindigkeit und Speicherkapazität sowie eine deutlich längere Lebensdauer aus. Er könnte prinzipiell also auch als Alternative zu DRAM genutzt werden, um Probleme bei der weiteren Skalierung der Transistorgröße zu umschiffen.

Zum Schreiben und Speichern der Daten werden dabei magnetische Eigenschaften genutzt. Im Falle von STT-MRAM ist dies der Magnetische Tunnelwiderstand (TMR), der in magnetischen Tunnelkontakten (MTJ) auftritt. Will man Daten schreiben, wird die magnetische Orientierung einer dünnen magnetischen Schicht im MTJ-Element mit Hilfe eines spinpolarisierten Stroms verändert. Zum Lesen der Daten wird der Widerstand des Elements gemessen, der von der Magnetisierung des MTJ abhängig ist.

Eine weitere Alternative zum traditionellen DRAM, die unter anderem bei IBM geforscht wird, ist das PRAM. Bei PRAM werden die unterschiedlichen Widerstände von Phasenwechselmaterialien im amorphen und kristallinen Zustand zur Unterscheidung von 0 und 1 genutzt werden. IBM hat auf diesem Gebiet im Sommer einen Durchbruch erzielt, der das Speichern von zwei Bit pro Zelle erlaubt.