In einem neuen Konzept für Flash-Speicher beschreiben Samsung-Forschende einen neuen Typ Flash-Speicher, der deutlich weniger Energie benötigt und gleichzeitig eine Speicherdichte auf dem Niveau moderner NAND-Chips mit mehreren Bits pro Zelle erreichen soll. Laut einem im Fachjournal "
Nature" veröffentlichten Bericht stammt die Arbeit von einem Team aus 34 Forschenden des
Samsung Advanced Institute of Technology und des Semiconductor R&D Center.
Die Forschenden beschreiben als Ausgangsproblem, dass heutige NAND-Flash-Chips immer mehr Speicherschichten übereinander stapeln, um mehr Kapazität zu bieten. Dadurch müssen Steuersignale beim Lesen und Schreiben durch lange Reihen von Speicherzellen laufen. Je länger diese Ketten werden, desto höher ist die benötigte Spannung und damit der Stromverbrauch. Frühere Ansätze mit speziellen ferroelektrischen Materialien konnten diesen Mehrverbrauch nach ihren Angaben nur zum Teil reduzieren.
Im neuen Ansatz kombinieren die Forschenden sogenannte ferroelektrische Transistoren mit einem Oxidhalbleiter. Vereinfacht gesagt soll diese Kombination dafür sorgen, dass die Speicherzellen schon bei viel geringerer Spannung schalten. Nach Angaben des Teams lassen sich damit bis zu fünf Zustände pro Zelle speichern, also fünf Bits und damit ähnlich viele Daten wie bei aktuellen Multilevel-NAND-Chips. Gleichzeitig soll der Energiebedarf im Betrieb der Zellreihen um bis zu 96 Prozent sinken.
Im Bericht wird zudem beschrieben, dass sich die neuen Speicherzellen in dreidimensionalen Strukturen stapeln lassen, ohne dass die elektrischen Eigenschaften stark leiden. Die Forschenden sehen darin einen möglichen Weg zu Flash-Speichern der nächsten Generation mit höherer Kapazität und deutlich besserer Energieeffizienz. Einen Zeitpunkt für den Einsatz in Serienprodukten nennt
Samsung in dem Bericht jedoch nicht.
(dow)
