Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Heizung macht Flash-Speicher langlebiger

03.12.2012
Nebeneffekt Performance-Boost ist potenziell wichtiger

Ingenieuren des taiwanesischen Unternehmens Macronix ist es gelungen, die Lebensdauer von Flash-Speicherchips dramatisch zu steigern.


Flash-Chips: Werden langlebiger und dabei schneller (Foto: Macronix)

Möglich macht das eine Selbstheilung kleiner Speicherbereiche durch kurze Heizimpulse, die selbst Smartphone-Akkus nicht übermäßig belasten. So hält ein Chip über 100 Mio. Schreib-Lese-Zyklen, also etwa 1.000 Mal länger als selbst die besten Solid-State Drives (SSDs) für Unternehmensanwendungen. Ob die neuen Chips womöglich noch länger halten, muss erst geklärt werden.

Ein überraschender Nebeneffekt der Arbeit war, dass sich der Inhalt des Flash-Speichers beim Aufheizen schneller löschen lässt. Das könnte einen thermisch unterstützen Betriebsmodus mit besserer Performance ermöglichen. "Dieser Aspekt ist eigentlich interessanter", meint Giorgio Nebuloni, Research Manager Enterprise Server bei IDC http://www.idc.de , gegenüber pressetext. Denn schnellerer Datenzugriff wäre für große Server nützlich, wo die Lebensdauer von SSDs ohnehin keine echte Hürde mehr ist.

Unglaubliche Lebensdauer

Im Consumer-Bereich gängige Flash-Speicherlösungen halten rund 10.000 Schreib-Lese-Zyklen durch, Enterprise-SSDs rund zehn Mal länger. Die begrenzte Lebensdauer liegt daran, dass eine Isolationsschicht im Speicher-Gate mit der Zeit versagt. Dass Aufheizen hier einen Heilungseffekt haben kann, war bekannt - allerdings wurde angenommen, dass der komplette Chip stundenlang auf etwa 250 Grad gebracht werden muss. Doch die Macronix-Forscher konnten zeigen, dass auch eine spezielle Konstruktion funktioniert, bei der elektrische Heizimpulse von wenigen Millisekunden nur einen sehr kleinen Bereich um ein Gate massiv (800 Grad) erhitzt.

Diese Chipkonstruktion erlaubt über 100 Mio. Schreib-Lese-Zyklen - ob gar die Milliarden-Marke geknackt wird, muss erst in monatelangen Tests geklärt werden. Doch ist die Frage, wie groß der Bedarf an solch langlebigem Flash-Speicher ist. Privatanwender werden kaum derart oft USB-Sticks oder Speicherkarten komplett überschreiben. Enterprise-SSDs wiederum halten schon jetzt bei üblicher Nutzung etwa fünf Jahre, so Nebuloni. "Und ein x86-Server-Lebenszyklus beträgt heute normalerweise drei bis fünf Jahre", meint der Analyst. Die Lebensdauer ist also gar keine Hürde für SSDs - die noch geringe Verbreitung im Enterprise-Segment liegt primär am Preis.

Performance-Chance

Langfristig größeres Potenzial steckt somit in der Entdeckung, dass Erhitzen ein schnelleres Löschen von Speicherinhalten erlaubt - also einen Performance-Vorteil. Das könnte die Möglichkeit eröffnen, dass nicht-flüchtiger Flash-Speicher die Rolle des flüchtigen RAM übernimmt, so Hang-Ting Lue, stellvertretender Projektleiter bei Macronix. Allerdings sei der Weg dafür noch weit. "Flash ist kein Direktzugriffsspeicher und die Architektur wird komplett anders ausfallen müssen", so der Ingenieur.

Gelingt eine entsprechende Weiterentwicklung, könnte das im Server-Segment aber große Auswirkungen haben, so Nebuloni. "Flash wird zunehmend genutzt, um Daten näher an den Prozessor zu bringen", erklärt der IDC-Analyst. Denn beispielsweise Cache-Chips erlauben so eine schnellere Verarbeitung. Sollte es tatsächlich möglich werden, zu einem vernünftigen Preis große Datenmengen in Flash-Speicherbänken ständig griffbereit zu haben, wäre das für Server und Rechenzentren entsprechend attraktiv.

Details zur Entwicklung werden die Macronix-Ingenieure kommende Woche im Rahmen des 2012 IEEE International Electron Devices Meeting http://www.ieee-iedm.org präsentieren.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.macronix.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neuro-Robotik ermöglicht Querschnittsgelähmten selbstständig zu essen
07.12.2016 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Höhere Energieeffizienz durch Brennhilfsmittel aus Porenkeramik
05.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie