Zufallsfund mit riesigem Potenzial: Speicherchip arbeitet bei Temperaturen von bis zu 700 °C
Was passiert, wenn ein Speicherchip nicht bei 200 °C den Geist aufgibt, sondern einfach weiterarbeitet - selbst bei Temperaturen wie in Lava? Ein Forschungsteam aus den USA hat einen neuen Prototypen entwickelt, der genau das umsetzen soll.
Bisher galt: Ab rund 200 °C steigen klassische Chips aus, egal ob im Auto, Smartphone oder Satelliten. Für eine lange Zeit wurde diese Grenze als kaum überwindbar angesehen. Ein entwickelter Prototyp an der University of Southern California würde dieses Limit nun aber deutlich durchbrechen: In Tests soll der Speicherchip stabil bei etwa 700 °C gelaufen sein, ohne erkennbare Ausfallgrenze. Laut eigenen Angaben musste das Forschungsteam die Versuche frühzeitig abbrechen, weil die Messgeräte an ihre Grenzen kamen. Dabei soll der Chip mehr als 50 Stunden Daten gespeichert, über eine Milliarde Schaltzyklen überstanden und trotzdem mit vergleichsweise niedrigen Spannungen und hoher Geschwindigkeit gearbeitet haben.
Graphen-Trick verhindert Kurzschluss
Technisch basiere der Chip auf einem sogenannten Memristor, einer Kombination aus Speicher und Recheneinheit. Der Aufbau nutzt ein Material-Sandwich aus Wolfram, Hafniumoxid und Graphen. Laut den Forschern sei dabei das Graphen das Entscheidende: Während bei großer Hitze normalerweise Metallatome wandern und Kurzschlüsse verursachen, verhindert das Graphen genau diesen Effekt. Die Atome können sich nicht festsetzen und der Chip bleibt folglich stabil. Das Forschungsteam hätte ursprünglich an einer anderen Speicherlösung gearbeitet und den Effekt dabei eher zufällig entdeckt.
Von Venus-Missionen bis KI-Beschleuniger
Die möglichen Anwendungen könnten weit über Spezialfälle hinausreichen: Raumfahrtmissionen, etwa zur Venus mit Temperaturen von über 450 °C, könnten erstmals dauerhaft funktionierende Elektronik einsetzen. Auch in Geothermie, Kerntechnik oder Hochtemperatur-Industrieanlagen wäre der Chip ein klarer Fortschritt. Gleichzeitig sollen aber auch die klassischen Einsatzgebiete profitieren: Hardware könnte damit besonders langlebig und robust gestaltet werden.
Die Memristor-Technologie eröffne außerdem neue Perspektiven für KI, da sie bestimmte Berechnungen direkt im Speicher und somit deutlich effizienter als herkömmliche Chips durchführen könne. Noch handle es sich bei dem Speicherchip lediglich um einen Prototypen, aber man wolle daran arbeiten, ihn künftig für viele verschiedene Bereiche zugänglich zu machen.
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Quelle: USC Engineering Viterbi School of Engineering and Advanced Computing
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