Strompulse im Nanosekunden-Bereich
Die Chip-Architektur sieht vor, dass das Speichermaterial im rechten Winkel zwischen metallischen Elektroden eingepasst wird, sodass an jede einzelne Zelle eine Spannung angelegt werden kann. Durch nanosekundenlange Strompulse werden dann die elektrischen Eigenschaften des Speichermaterials verändert, worüber sich das Funktionsprinzip des Speichers auf Basis zweier verschiedener Phasenzustände entfaltet. Der Vorteil dieser Bauweise liegt darin, dass Speicherzellen übereinander gestapelt werden können, was massive Kapazitäten bei sehr geringer Chipfläche ermöglichen soll.
Da Phasenwechsel schnell, stabil und beliebig oft wiederholbar sind, eignen sich entsprechende Materialien für nicht-flüchtige Speicher und ermöglichen einen schnellen Zugriff. Die Forscher sind jedoch noch nicht am Ziel. Zwischen den eng beieinander liegenden Zellen können Interferenzen auftreten und die Performance des Chips gefährden. Die Lösung bestünde laut den VERSATILE-Experten darin, jede Zelle über eine Zinkoxid-Diode zu verbinden, sodass jede Speicherzelle nur auf für sie relevante Stromsignale reagieren kann. Da keinesfalls eine Temperatur von über 350 Grad erreicht werden dürfe, kämen herkömmliche in der Metall-Oxid-Halbleitertechnik (CMOS) übliche Silizium-Dioden nicht in Frage.
An VERSATILE sind Forschungseinrichtungen aus Italien, Deutschland, Polen und Dänemark beteiligt. Das Joint-Venture Numonyx fungiert als industrieller Partner. Auch Samsung engagiert sich seit 2006 stark auf dem Gebiet PCRAM. Der koreanische Konzern hat eine serienweise Produktion solcher Chips ursprünglich schon für 2009 angekündigt. Schon vor drei Jahren hat Samsung einen Prototypen eines 512-Megabit-Chips vorgestellt, der im Vergleich mit NOR-Flash-Chips höhere Schreib- und Auslesegeschwindigkeiten bei weniger als der Hälfte der benötigten Chipfläche in Aussicht stellte. (pte/rw)