IBM erforscht Racetrack Memory als Flash-Alternative

IBM-Forscher am kalifornischen Almaden Research Center arbeiten an einem Speicherkonzept, das die Vorteile von Flash-Speicher und magnetischen Festplatten verbinden und diese sogar übertreffen soll: Racetrack Memory. Auf Basis von Silizium-Nanodrähten seien die günstigen Preise von Festplattenspeichern und zugleich höhere Speicherdichten als die von Flash erreichbar.

Die Forscher haben nun erstmals gezeigt, wie Racetrack Memory effizient mehrere Datenbits manipulieren kann. „Das ist ein Meilenstein in der Entwicklung eines Prototyps“, so Teamleiter Stuart Parkin über den im Online-Journal Science veröffentlichten Forschungserfolg.

Daten speichert Racetrack Memory in Form von magnetischen Barrieren, so genannten Domänengrenzen. Eine Herausforderung der Entwicklung des Speicherkonzepts ist es, diese Domänengrenzen und damit die Daten verlustfrei zu übertragen. Hier ist Parkin und seinem Team jetzt ein Durchbruch gelungen. Dazu nutzten sie kurze Strompulse, wobei der Spin – eine quantenmechanische Eigenschaft – der Elektronen polarisiert wurde. Damit sei es erstmals gelungen, mehrere Domänengrenzen und damit Bits ohne Probleme zu übertragen, so Parkin gegenüber der MIT Technological Review.

Die Idee hinter Racetrack Memory ist, in einer Anordnung von Milliarden von U-förmigen Silizium-Nanodrähten hunderte Datenbits pro Draht zu speichern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Festplatten gibt es – wie bei Flash-Speicher – keine defektanfälligen beweglichen Teile.

Außerdem ist Racetrack Memory ein magnetisches Speicherkonzept und die Zahl der Schreibzyklen im Gegensatz zu Flash-Speicher nicht begrenzt. Die bisherigen Speicherkonzepte können laut Forschern sogar ausgestochen werden. Die Zugriffszeiten liegen im Nanosekunden-Bereich, die Speicherdichte von racetrack Memory erlaube 100-mal mehr Daten als heute Flash-Speicher, so IBM. Der Energieverbrauch sei sehr niedrig.

Die Entwicklung von Racetrack Memory steckt in einer sehr frühen Phase, bis zum ersten vollwertigen Prototypen könne es laut Parkin noch etwa vier Jahre dauern. Bis das Produkt den Markt erreicht, dürften sieben bis zehn Jahre vergehen.