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 Tierschutz auf hoher See
17.01.2017 | Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg

nachricht Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht
16.01.2017 | Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland

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: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau