Definition

MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory)

MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) ist eine Speichermethode, die Daten mit magnetischen statt elektrischen Ladungen wie beim DRAM (Dynamic Random Access Memory) speichert. Wissenschaftler definieren ein Metall als magnetoresistiv, wenn sich sein elektrischer Widerstand beim Anlegen eines magnetischen Feldes leicht verändert. Indem MRAM die Schnelligkeit statischen RAMs mit der Dichte von DRAM verbindet, ist er in den Augen seiner Befürworter ein Kandidat dafür, elektronische Produkte durch Erhöhung ihrer Speicherkapazität signifikant zu verbessern. Der Speicherzugriff wäre bei gleichzeitigem geringerem Energieverbrauch und damit längerer Batterielebensdauer wesentlich schneller als bei elektronischem Speicher.

Konventionelle Speicherchips mit Zufallszugriff (Random Access Memory, RAM) speichern Daten, so lange sie von Strom durchflossen werden. Wird der Strom abgeschaltet, gehen die Informationen verloren, falls sie nicht zuvor auf eine Festplatte oder ein anderes Permanentspeichermedium, zum Beispiel eine CD, DVD oder einen USB-Stick, kopiert wurden. MRAM allerdings hält die Daten auch bei fehlendem Stromfluss. Werden DRAMs durch MRAMs ersetzt, verhindert das Datenverluste und ermöglicht Computern, sofort hochzufahren, ohne auf das Booten der Software warten zu müssen.

Die US. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) stellt seit 1995 Mittel zur Verfügung, mit denen die Forschung privater Industrieunternehmen auf diesem Gebiet gefördert wird. Ab 1995 wurden drei private Konsortien gefördert, die daran arbeiten, MRAM als hochdichtes Speichermedium allgemein verfügbar zu machen. Honeywell, IBM und die inzwischen aufgespaltene Motorola führten die drei Konsortien an. Auch Hewlett-Packard, Matsushita, NEC, Fujitsu, Toshiba, Hitachi und Siemens haben in MRAM-Forschung investiert. Inzwischen sind eine Vielzahl weiterer Unternehmen und eine Reihe von Start-ups in die MRAM-Forschung eingestiegen.

Dominierende Technologie ist derzeit STT-MRAM (Spin Transfer Torque MRAM). Sie nutzt einen physischen Effekt, bei dem die Orientierung einer Magnetschicht durch einen polarisierten Stromfluss verändert werden kann. Neuere Ansätze, die inzwischen an der University of California and Los Angeles (UCLA) entwickelt wurden, verwenden eine magnetische Spannung statt eines fließenden Stromes, um die Orientierungsänderung herbeizuführen. Das wird als MeMRAM bezeichnet und soll den Strombedarf von Speichern auf ein Zehntel bis ein Tausendstel verringern.

Buffalo Memory reklamierte im November 2013 für sich, ein Produkt mit STT-MRAM-Produkt auf den Markt gebracht zu haben. Im Dezember 2013 stellte Toshiba eine drastisch beschleunigte Computerarchitektur mit MRAM vor und im Juni 2014 folgte ein STT-MRAM-basierter Cachespeicher. Auch HP baut bei seiner Zukunftsarchitektur mit Memristor-Speicherbausteinen auf magnetoresistive Speichertechnik. Derzeit produzieren zum Beispiel Crocus und Everspin in Stückzahlen STT-MRAM-Chips, Avalanche Technologies begann im Juli 2015 mit dem Sampling und Samsung verkündete im Januar 2016, man werde ebenfalls bald beginnen. 

Diese Definition wurde zuletzt im Juli 2016 aktualisiert

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