Phasenwechselspeicher: IBM fertigt ersten TLC-Chip mit 12 MiBit

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Phasenwechselspeicher: IBM fertigt ersten TLC-Chip mit 12 MiBit (2)
Quelle: www-03.ibm.com

IBM ist ein Schritt gelungen, um sogenannten Phase Change Memory, kurz PCM, zu Deutsch Phasenwechselspeicher, salonfähig zu machen. Statt nur ein Bit pro Zelle (SLC) zu schreiben, gelang es, einen 12-Megabit-Chip herzustellen, der drei Bit pro Zelle (TLC) speichert. Die Speicherdichte wird so grob verdreifacht.

Phasenwechselspeicher ist eine der Speichertechnologien, an denen zahlreiche Unternehmen entwickeln und die das Datenträger- sowie RAM-System moderner PCs revolutionieren sollen. Ein prominentes Beispiel ist Xpoint, der in einer Kollaboration zwischen Intel und Micron entwickelt wird und noch dieses Jahr in Form von Octane-SSDs auf den Markt gelangen soll. IBM stellt seine eigenen Forschungen an und konnte kürzlich einen großen Fortschritt erzielen.

Wie das Unternehmen in einer Pressemitteilung verkündet hat, konnte man einen Chip herstellen, der drei statt (Triple Level Cell, TLC) nur ein Bit pro Zelle (Single Level Cell, SLC) speichert. Der Chip bestand aus einer Anordnung von 2 × 2 Millionen Zellen, was ein Speichervolumen von 12.000.000 Bit beziehungsweise 12 Megabit ergibt. Hergestellt wurde er auf Basis eines CMOS-Fertigungsprozesses in 90 Nanometer. Das Funktionsprinzip erklärt IBM wie folgt:

"Die so genannten Phasenwechselmaterialien weisen zwei stabile Zustände auf - eine amorphe und eine kristalline Phase mit tiefer beziehungsweise hoher elektrischer Leitfähigkeit. Um nun eine "1" oder eine "0" - also ein Bit - in einer PCM-Zelle zu speichern, wird ein hoher oder mittlerer elektrischer Strom an das Material angelegt. Durch entsprechende Programmierung kann die "0" in die amorphe Phase und die "1" in die kristalline Phase geschrieben werden oder umgekehrt. Das Auslesen des Bits erfolgt dann durch die Detektion des Widerstandes mittels Anlegen eines schwachen Stromflusses. Dieses Verfahren liegt auch den wiederbeschreibbaren Blu-ray-Disks zu Grunde. Verschiedene Verfahren zur Messung des Zellzustandes, die gegen den sogenannten Drift (der schleichenden Veränderung der Stabilität der elektrischen Leitfähigkeit der Zelle) immun sind, sowie neue drift-tolerante Kodierungs- und Detektionsverfahren [sollen nun die feineren Abstufungen der TLC-Zellen auslesen können]."

Mit drei statt ein Bit pro Zelle verdreifacht sich logischerweise grob die Speicherdichte. Das größte Problem beim Phasenwechselspeicher war und ist noch die Wirtschaftlichkeit zusammenhängend mit der teuren Fertigung. Die TLC-Technik stellt also einen großen Schritt dar, den PCM in wirtschaftliche Gefilde zu bringen.

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    • Kommentare (5)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von Dr Bakterius
        Schauen wir mal wo die Reise hingeht und wie es sich auf die Kapazität und dem Preis niederschlägt.
      • Von Dr Bakterius
        Schauen wir mal wo die Reise hingeht und wie es sich auf die Kapazität und dem Preis niederschlägt.
      • Von Rollora Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Pu244
        Es darf bezweifelt werden das die SSDs die HDDs vollständig verdrängen können, wobei HAMR dann auch nicht mehr ganz soviel mit der althergebrachten Magnettechnologie zu tun haben wird.
        Ich meinte nicht vollständig verdrängen.
        Dazu sind Kapazitäten noch zu wichtig und die Speichertechnologie auch zu zuverlässig.
        Ich meinte eigentlich eher, dass die HDD in dem MEISTEN PCs als Hauptfestplatte abgelöst wird.
        Ich habe nirgends geschrieben oder gemeint, dass die Festplatte verschwinden wird.
      • Von Pu244 Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Rollora
        Bzw wird man das Patent weiterverkaufen.
        Die nächsten 2-3 Jahre wird sich am Speichermarkt wohl nicht viel tun (außer ein langsames Abrücken von Magnetfestplatten), aber dann könnten 3D Xpoint und andere neue Speichertechnologien vom Preis her für den Massenmarkt kommen.
        Es darf bezweifelt werden das die SSDs die HDDs vollständig verdrängen können, wobei HAMR dann auch nicht mehr ganz soviel mit der althergebrachten Magnettechnologie zu tun haben wird.
      • Von Rollora Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Gamer090
        Dann hoffe ich das Speicherplatz noch günstiger wird, aber es wird noch eine Weile dauern bis IBM diesen Chip verbauen kann.
        Bzw wird man das Patent weiterverkaufen.
        Die nächsten 2-3 Jahre wird sich am Speichermarkt wohl nicht viel tun (außer ein langsames Abrücken von Magnetfestplatten), aber dann könnten 3D Xpoint und andere neue Speichertechnologien vom Preis her für den Massenmarkt kommen.
      • Von Gamer090 Lötkolbengott/-göttin
        Dann hoffe ich das Speicherplatz noch günstiger wird, aber es wird noch eine Weile dauern bis IBM diesen Chip verbauen kann.
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