IBM, Infineon und Macronix wollen Phasenwechsel-Speicherchips entwickeln

IBM will gemeinsam mit den Speicherchip-Herstellern Infineon und Macronix Bauelemente entwickeln, die einen Phasenübergang zur nichtflüchtigen Datenspeicherung nutzen. 20 bis 25 Mitarbeiter der drei Unternehmen sollen im TJ Watson Research Center (Yorktown) und im Almaden Research Lab (San Jose) von IBM nun die Möglichkeiten ausloten, ob und in welcher Form sich so genannte Phase-Change Memories (PCM) als Alternative zu etablierten Non-Volatile-Memory-Techniken (NVM) wie Flash zuverlässig und preiswert produzieren lassen.

Solche Chips speichern Informations-Bits nicht in Form von elektrischen Ladungen, sondern als Phasen-Zustand (kristallin oder amorph). Dabei sind einerseits grundsätzliche technische Probleme zu lösen (genügend kleine Schreib-Spannung, Zuverlässigkeit, hohe Zahl von Lösch/Schreibzyklen, Produktion mit üblichen Fertigungsanlagen) und andererseits müssen neuartige Speicherchips konkurrenzfähig sein zu den etablierten Produkten, die viele Jahre Entwicklungsvorsprung haben. So wies beispielsweise Edward M. Doller, Cheftechniker von Intels Flash-Sparte, kürzlich darauf hin, dass die heute wichtigsten Speichertechniken (SRAM, DRAM, EPROM) bereits vor rund 30 Jahren erfunden wurden.

Ähnlich alt ist allerdings auch die PCM-Idee: Stanford Ovshinsky dachte bereits in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts daran, die Phasenwechsel bei so genannten Chalcogenid-Legierungen zur Datenspeicherung zu verwenden. Das Joint Venture Ovonyx arbeitet seit Jahren an Germanium-Antimon-Tellur-Legierungen zu diesem Zweck. Kürzlich hat auch Philips Fortschritte im PCM-Bereich angekündigt, aber auch mehrere andere Hersteller berichten seit Jahren auf Konferenzen immer wieder über ihre Aktivitäten auf diesem Gebiet.

Es lässt sich nur sehr schwer einschätzen, welche Marktchancen neuartige NVMs haben werden. Kürzlich hatte Cypress den Ausstieg aus der MRAM-Technik bekannt gegeben, Intel hat seine Aktivitäten bei Polymer-Speichern reduziert. Gleichzeitig steigt die Integrationsdichte bei NAND- und NOR-Flash stetig, etwa duch Strukturverkleinerungen, Mehrlagen-Technik (wie von Matrix 3-D) oder Multibit-Zellen. Damit wollen die NOR-Marktführer AMD und Intel innerhalb der nächsten Jahre die 1-GBit-Schwelle überschreiten und gleichzeitig mit DDR-Interfaces Transferraten von fast 2 MByte/s pro Chip erreichen; kürzlich kündigte Samsung eine Solid-State-Disk mit NAND-Flash-Bausteinen an. (ciw)