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Langlebiger, kleiner, schneller sind die Attribute mit denen IBM, Macronix und Quimonda den bekannten Flash-Speichern ans Leder wollen. Aber auch Flash-Primus Samsung forscht an Phase Change Memory.
So genannte "Flash-Speicher" sind heute fast überall zu finden. So in USB-Sticks und in Speicherkarten für Digicams. IBM forscht nun an einer Technologie, die das Potential hat, Flash-Speicherbausteine abzulösen: "Phase Change Memory": Seinen Namen hat der angehende Flash-Killer von den beiden Kristallisationszuständen, in welche das verwendete Halbleitermaterial, Germaniumantimonid, verfallen kann. Ein Steuerstrom erwärmt das Material kurzzeitig bis zum Schmelzpunkt. Schaltet man ihn dann abrupt ab, wird die Masse amorph. Fährt man ihn in einer rund 10 Millisekunden dauernden Zeitspanne langsam gegen Null bildet sich ein regelmäßiges, kristallines Gitter. Letzteres hat gegen über der amorphen Phase einen signifikant geringeren Widerstand.
Was hier so einfach klingt, bedurfte 30 Monate der Forschung um einen Prototypen herzustellen. Dafür schaltet dieser nach Angaben von IBM aber auch 500 Mal schneller als heutige Flash-Speicher und hat mit 3x20 Nanometern eine Grösse, die diese erst in knapp 10 Jahren erreichen würden. Zudem ist offen, ob es gelingt, die Flash-Technologie in Strukturen unter 45 Nanometer zu fertigen, die zumindest für heute verwendeten Layouts eine absolute Grenze darstellt. Ein Möglicher Ansatz sind 3D-Transistoren, die sich aber noch in der Entwicklung befinden.
Auch bei der Haltbarkeit soll die Phasenwechsel-Speicherzelle dem Flash-Speicher überlegen sein. Dieser stösst als Multilevel-Cell Chip bei rund 10.000 und als Single-Level-Cell Chip bei 100.000 Schreib/Lese-Zyklen an seine Lebensdauergrenze, was einen Einsatz als Permanentspeicher jenseits des Bereichs der Consumer Products nahezu unmöglich macht. Dass die Idee mit dem PCM Potential hat, belegen auch die Anstrengungen von Samsung, dem Weltmarktführer für Flash-Speicher, in diesem Bereich. 2008 sollen die dort SRAM getauften Speicher marktreif sein.
Speicherkarten werden auch mit der neuen Technologie weiterhin in den unterschiedlichsten Bauformen daherkommen. Dafür werden schon die diversen Patente und Lizenzgebühren für Controllertechnik und Übertragungsprotokolle sorgen. (tm)
(Foto (c) IBM: PSM)