Speicher auf der Überholspur: „Racetrack“ von IBM

IBM-Forscher arbeiten an „Racetrack Memory“, einem Speicherkonzept, das die Vorteile von Flash-Speicher und magnetischer Festplatte verbinden und diese sogar übertreffen soll:

Auf Basis von Silizium-Nanodrähten seien Preise wie bei Festplatten und höhere Speicherdichten als bei Flash erreichbar, so die Forscher von IBMs kalifornischem Almaden Research Center. Sie haben nun erstmals gezeigt, wie bei Racetrack Memory effizient mehrere Datenbits manipuliert werden können. „Das ist ein Meilenstein in der Entwicklung eines Prototyps“, so Teamleiter Stuart Parkin über den im Journal Science veröffentlichten Forschungserfolg.

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, die Zahl der Schreibzyklen ist im Gegensatz zu Flash-Speicher nicht begrenzt. Die bisherigen Speicherkonzepte können laut Forschern sogar ausgestochen werden. Die Zugriffszeiten liegen im Nanosekunden-Bereich und die Speicherdichte könne 100 mal mehr Daten erlauben als heute bei Flash-Speicher möglich sind, so IBM. Der Energieverbrauch wäre sehr niedrig und die Kosten mit jenen konventioneller Festplatten vergleichbar.

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

Neben den vielen versprochenen Vorteilen wie hoher Kapazität bei kleinem Preis und hoher Stabilität hat Racetrack Memory vor allem einen Nachteil. Die Entwicklung steckt noch 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.

(pressetext / Thomas Pichler)