CeRAM, das Gedächtnis der Zukunft

CeRAM entwickelt , einem nichtflüchtigen Speicher, der Funktionen bieten soll, die in keiner anderen derzeitigen Speichertechnologie zu finden sind.

Diese neuen nichtflüchtigen Speicher, die Daten auch ohne Stromversorgung speichern können , basieren auf CeRAM (Correlated-Electron RAM) und FeFET (ferroelektrischen Transistoren).

ARM wird die bereits an diesem Projekt beteiligten Mitarbeiter zu Cerfe Labs übertragen, und Cerfe Labs wird die Vereinbarung mit der Symetrix Corporation, einem Unternehmen unter der Leitung von Professor Carlos Paz de Araújo von der University of Colorado, dem eigentlichen Erfinder von CeRAM, fortführen. ARM wird außerdem sämtliche geistigen Eigentumsrechte im Zusammenhang mit CeRAM (mehr als 150 Patentfamilien) an Cerfe Labs übertragen.

Cerfe Labs Organisation

Laut einer Mitteilung wird sich Cerfe Labs zunächst auf die Herstellung revolutionärer Prototypen konzentrieren, die zertifiziert werden sollen, um die Einführung dieser neuen Speicher in Systemen zu beschleunigen.

Laut Simon Segars, CEO von ARM, hat das Forschungsteam in den letzten fünf Jahren bedeutende Fortschritte bei der Weiterentwicklung der CeRAM-Technologie erzielt. Der nächste Schritt wäre die Kommerzialisierung dieser Zukunftstechnologie.

Das neue Unternehmen wird seinen Sitz in Austin haben und von Eric Hennenhoefer und Greg Yeric, beide ehemalige Führungskräfte von ARM Research, geleitet. Hennenhoefer wird CEO von Cerfe Labs, Yeric CTO (Chief Technology Officer). ARM behält eine Minderheitsbeteiligung an Cerfe Labs, und Jason Zajac, Chief Strategy Officer von ARM, wird dem Aufsichtsrat beitreten.

Was ist CeRAM?

Laut Hennenhoefer ist CeRAM der vielversprechendste nichtflüchtige Speicher der Branche und weist Eigenschaften auf, die in keiner anderen Speichertechnologie bisher zu finden sind. Er ist so vielversprechend, dass sogar die DARPA (die US-amerikanische Agentur für fortgeschrittene Verteidigungsforschungsprojekte) Interesse daran gezeigt hat. Die im Rahmen des ERI-FRANC-Programms der Agentur durchgeführten Arbeiten führten zur Identifizierung neuer Materialien für CeRAM und zur Untersuchung ihrer Leistungsfähigkeit.

CeRAMs basieren auf Metall-Isolator- und Isolator-Metall-Übergängen (sogenannten Mott-Übergängen) in Übergangsmetalloxiden wie Nickeloxid. Diese Übergänge lassen sich durch Anlegen einer bestimmten Spannung und Stromdichte auslösen. Wie Cerfe Labs erklärt, funktionieren korrelierte Elektronenschalter (CE-Schalter) durch starke Wechselwirkungen zwischen Elektronenorbitalen. Im Gegensatz zu anderen ReRAM-Typen benötigen sie daher keinen Prozess zur Erzeugung eines Leitungspfads.

Die Vorteile von CeRAM

Der erste Vorteil liegt in den geringen Kosten . Die Produktion kann vereinfacht werden. CeRAM lässt sich auch mit anderen, fortschrittlicheren Verfahren wie chemischer Abscheidung oder Atomlagenabscheidung herstellen, wodurch eine Skalierung im Subnanometerbereich möglich ist. CeRAM ist zudem sehr schnell; Tests zeigen Schaltzeiten von unter 2 Nanosekunden. Die meisten CE-Materialien schalten in weniger als 100 Femtosekunden .

Es kann bei kryogenen Temperaturen oder höheren Temperaturen als andere derzeitige Technologien betrieben werden. Daher gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Betriebstemperaturen, was ihm eine ausgezeichnete Langlebigkeit verleiht.

nand

Der Speicher arbeitet mit weniger als 0,6 V und geringem Stromverbrauch und kann aus vielen Materialien hergestellt werden, die nativ mit der CMOS-Fertigung kompatibel sind. Dadurch entfällt die Notwendigkeit hoher Temperaturen oder neuer Fertigungstechniken. Er ist anpassungsfähig an jeden Produktionsprozess und unempfindlich gegenüber einer Vielzahl von Störungen. Im Gegensatz zu anderen nichtflüchtigen Speichern wie dem in SSDs verwendeten NAND-Flash-Speicher weist er keinen Verschleiß auf

Dieser Speicher birgt großes Potenzial für zukünftige Anwendungen: Beispielsweise könnte er SRAM in Logikschaltungen ersetzen und damit auch die Prozessorarchitektur beeinflussen. Er könnte zudem selbstständig Berechnungen durchführen, wie etwa in neuromorphen Architekturen, die vom menschlichen Gehirn inspiriert sind.

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