Onderzoekers van TU Eindhoven maken mram zuiniger

Natuurkundigen van de Technische Universiteit Eindhoven hebben een manier bedacht om mram energiezuiniger en sneller te maken. Mram is al jaren de grote belofte, maar heeft nog een aantal obstakels. Een groot obstakel is dat het schakelen van bits veel stroom vraagt.

Dat laatste lijkt nu overwonnen dankzij het gebruik van een 'buigende stroom'. Daarnaast is het nieuwe ontwerp veel sneller. "Bij mram wordt de schrijfstroom pas effectief na enkele nanoseconden", legt hoofdonderzoeker Arno van den Brink aan Tweakers uit. "Met deze techniek heb je meteen effect van de schrijfstroom, dus kun je in principe in minder dan een nanoseconde switchen. Bovendien verbetert het alternatieve stroompad zowel het stroomverbruik als de levensduur van de bits."

Mram, of magnetoresistief geheugen, slaat gegevens op door gebruik te maken van de spin van elektronen. Doordat de opslag magnetisch plaatsvindt en niet elektrisch, is hij permanent. Daardoor combineert mram de duurzaamheid van magnetische opslag met de snelheid van dram of sram en wordt het wel gezien als de opvolger van deze geheugentypen en flashgeheugen.

"In de huidige ontwerpen van mram heb je een vrije magnetische laag en een referentielaag", vervolgt Van den Brink. "Daartussen zit een laagje van ongeveer een nanometer dik met een hoge weerstand. Om die cel te schrijven, moet je door die laag met de hoge weerstand. Dat leidt niet alleen tot meer energiegebruik, maar ook tot meer slijtage. Wij sturen de stroom onder de lagen door."

"Vervolgens wordt een bit geschreven door elektronen af te buigen die de juiste spin hebben. Tot voor kort werkte dat alleen in een magnetisch veld, maar dat hebben we weten te elimineren door een antiferromagnetische laag toe te voegen."

Het hele onderzoek wordt beschreven in Nature Communications.

Mram waar elektronen met de juiste spin naartoe afgebogen worden

Reacties (24)

[sanscorp]

Is mram dan niet meteen bijzonder gevoelig voor magneten waarbij je direct alle data wist? Maakt dit het medium dan juist niet totaal ongeschikt voor permanente dataopslag?

Bij flashgeheugen denk ik trouwens aan o.a. sd kaartjes in bijv. je digitale camera. Maar of dat juist is?!

[Marctraider]

Bij hardeschijven is dat toch ook geen probleem? Waarom wel hiervoor dan?

Er zijn zelfs hardeschijven kleiner dan 2.5" die zijn ook aardig goed beschermt

[sanscorp]

Dan doel ik dus meer op mijn voorbeeld met de sdkaart in een camera. Je wil, zeker niet als professional, dat je foto's kwijt raakt.

Een HDD, danwel portable of niet, kunnen volgens mij redelijk wat hebben vanwege de behuizing welke een sdkaart nauwelijks heeft.

[Nas T]

Dan ga ik even out-of-the-box :
Waarom haal je je kaartje uit het toestel? Omdat het vol zit en je een ander kaartje plaatst of om de data op de computer te kopiëren, lijkt me.

Volgens mij kun je beide situaties omzeilen door het kaartje te laten zitten en de data via een kabel of draadloos over te zetten. Dan kun je het mram-kaartje veilig in het toestel laten.

[sanscorp]

Bij een vol kaartje "in het veld" is dat niet altijd mogelijk en daarnaast zullen er vast genoeg andere (elektro)magnetische velden krachtig genoeg zijn om ook in de camera tot de sd kaart door te dringen nietwaar?

[TweakJunior]

Dan zijn HDD's ook niet geschikt voor dataopslag.

[Bozozo]

Het is niet heel moeilijk om magnetische velden te weren met een metalen behuizing, zoals bijvoorbeeld gebeurt in harde schijven. Tegen andere verstoringen, zoals straling, is MRAM juist heel goed bestand; toepassingen in ruimtevaarttechniek worden daarmee ook aantrekkelijk.

[Verwijderd]

Of voor forensisch onderzoek naar passwords etc. na shutdown- zonder je ram in puur stikstof te gieten

[Rixos]

"Daardoor combineert mram de duurzaamheid van magnetische opslag met de snelheid van dram of sram en wordt het wel gezien als de opvolger van deze geheugentypen en flashgeheugen."

Klinkt opvallend gelijk aan wat ik heb gehoord over 3D xpoint geheugen.

[Bozozo]

Magnetic RAM (MRAM) en Resistive RAM (RRAM, waaronder 3D xpoint) zijn inderdaad concurrerende technieken. Het is nog onduidelijk welke techniek op de lange termijn het best is... mijn gok zou zijn RRAM voor grotere volumes en MRAM voor geheugens die vaak worden overschreven.

[Countess]

ik denk eigenlijk dat mram goedkoper is om te maken per bit, en daarom ook beter zal zijn voor grote en lange termijn opslag.

rram is voornamelijk sneller op de markt.

[PuzzleSolver]

3D XPoint klinkt meer als RRAM of ReRAM. Hierbij wordt de weerstand van een cel veranderd ipv. magnetisme.

http://www.anandtech.com/...nce-endurance-than-nand/2

[Rixos]

I see, bedankt voor de info.

[davekok]

Dat geeft weer een nieuwe betekenis aan always on. Een stroomuitval zal dan ook geen probleem meer zijn als de registers van de CPU ook mram gebruiken. Dat geeft weer enorme potentie voor energiebesparing. Gewoon de stroom er afhalen als je het toch niet gebruikt. Dan laat je alleen een klein coretje draaien die detecteert of er wat gebeurt. Dat in combinatie met beter werkende e-ink schermen zal de meest energiebesparende oplossing kunnen worden.

[Probook8979]

Wat is precies Mram? Bij wat wordt dat gebruikt? Vergeleken bij normaal ram?

[Marctraider]

Simpel gezegd een snel, non-volatile type geheugen met zowel eigenschappen van flash en dram.


https://en.m.wikipedia.or...tive_random-access_memory

[Reactie gewijzigd door Marctraider op 1 augustus 2024 21:23]

[Bozozo]

MRAM is een opkomend geheugentype, dat gebruik maakt van magnetische bits. In eerste instantie zal het waarschijnlijk vooral worden ingezet als alternatief voor SRAM en DRAM; kleine en snelle werkgeheugens. Bedrijven als GlobalFoundries, Samsung en Qualcomm zijn zeer actief bezig met de ontwikkeling van MRAM... de kans is groot dat je het de komende jaren al in consumentenelektronica gaat tegenkomen!

[wildhagen]

Op dit moment nog relatief weinig, maar het heeft wel de potentie om grootschalig ingezet te kunnen worden, mochten alle problemen opgelost worden.

Zie het wikipedia-artikel voor een lijst van mogelijke toepassingen

[Verwijderd]

uitgevoert.

Serieus? Frokschaap, krofschip?

[SampleUser]

Je bent hier op Tweakers... Je wordt wel geacht om zelf even wat op te zoeken, vind je het niet, vraag het dan. Ga dan niet zeuren als iemand je een link ergens anders stuurt...

[Verwijderd]

Aygul, je moet een gegeven paard niet in de bek kijken. Als iemand je probeert te helpen, mag je best wat dankbaarder reageren dan nu. Misschien kom je wat harder over in geschreven taal dan je bedoelt maar zie iedere opmerking hier maar als een positieve bijdrage. Mensen stoppen er tijd in. Dat is al heel wat.

[jwywy17276]

Geweldig dat jullie hier schrijven dat mram wordt gezien als opvolger, terwijl er concurrerende technologieen zijn zoals rram

[Reactie gewijzigd door jwywy17276 op 1 augustus 2024 21:23]