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Memristor-Speichertechnologie soll DRAM ablösen

13.05.2008
HP-Forscher entwickeln schnellen, nicht-flüchtigen Speicher

Forscher der HP Labs in Palo Alto haben mit "Memristor" eine neue Speichertechnologie demonstriert, die in Zukunft die heute verwendeten DRAM-Speicher ablösen könnten. Sie entwickelten dazu einen neuen Baustein zum Aufbau von elektronischen Schaltungen.

Dabei handelt es sich um einen variablen Widerstand, der über ein "Gedächtnis" verfügt, wie es vonseiten HPs auf Anfrage von pressetext heißt. Der Vorteil der Memristor-Technologie ist, dass Informationen auch dann gespeichert bleiben, wenn die Stromzufuhr unterbrochen wird. Laut HP sei dieses Forschungsergebnis ein wissenschaftlicher Meilenstein in der Weiterentwicklung von Computer- und Speichersystemen. Mit Memristoren lassen sich Rechner ohne Bootvorgang ein- und ausschalten. Zudem würden die Komponenten deutlich weniger Energie benötigen als heutige Speicher.

Die Forschung an der Memristor-Technologie geht auf die Grundidee von Leob Chua zurück, der bereits 1971 das Auftauchen eines vierten Basiselements in der Elektronik neben dem Widerstand, dem Kondensator sowie dem Induktor beschrieben hat. Mithilfe der Nanotechnologie konnte dieses nun tatsächlich gebaut werden.

Neben der An- und Aus-Stellung können Memristoren noch weitere Zustände einnehmen, die durch ihren Widerstand definiert werden. Die neuen Speicherkomponenten verfügen damit über Eigenschaften, die nicht durch die Kombination der drei anderen Basiselemente geschaffen werden können.

Ist der Widerstand bei einem Memristor einmal eingestellt, so wird dieser Wert behalten auch wenn kein Strom angelegt ist. Diese Fähigkeit macht sie unter anderem für schnellere, dichtere Arten nicht-flüchtiger Speicher interessant. Zu dieser Kategorie zählen auch Flash-Memory sowie die magnetische Festplatte.

Allerdings seien diese Technologien sehr langsam, weshalb die Forschung auf der Suche nach einer Lösung war, die schnell und zudem nicht-flüchtig ist, berichtet Stanley Williams, Direktor des HP Information und Quantum System Lab. "Die Memristor-Technologie ist für die Lösung dieser Herausforderung ein hervorragender Kandidat", so Williams. Bereits im vergangenen Jahr entwickelten die HP-Forscher eine hybride Architektur, die CMOS- mit Memristor-Technologie kombiniert. "Unser Ziel ist es, bis 2010 ein Produkt auf den Markt bringen zu können", so der Chef der HP-Labors.

Interessant ist die Entwicklung beispielsweise für das Cloud-Computing. Hier kommt eine IT-Infrastruktur zum Einsatz, die sich aus vielen verteilten Server- und Storage-Systemen zusammensetzt. Eine Memristor-basierte Technologie kann hier für höhere Zuverlässigkeit bei Stromausfällen und für einen niedrigeren Energieverbrauch sorgen. Ein weiteres mögliches Anwendungsgebiet sind Rechnersysteme, die das neuronale Netz des menschlichen Gehirns als Vorbild haben.

Diese Prozessoren könnten auf ähnliche Weise Muster erkennen. Damit ließen sich beispielsweise Verfahren wie die biometrische Gesichtserkennung derart verbessern, dass sie eine komplexe Zusammenstellung verschiedener Merkmale erkennen oder aus Erfahrung lernen könnten, so HP in einer Aussendung.

Andreas List | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.hpl.hp.com

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