STORAGE Technology Conference 2014, Keynotespeaker-Interview Kurt Gerecke

STT-MRAMs haben viel Potenzial, aber noch keine Relevanz

| Redakteur: Rainer Graefen

Kurt Gerecke, IBM; Keynotespeaker auf der Storage Technology Conference 2014
Kurt Gerecke, IBM; Keynotespeaker auf der Storage Technology Conference 2014 (Foto: IBM)

Kurt Gerecke, Certified Senior Storage Consultant bei IBM, wird in den Veranstaltungsorten Neuss, Darmstadt, Hamburg und München ein Update über den Stand modernster Halbleiterspeichertechnik geben. Storage-Insider hat ihm im Vorfeld schon einige Details entlocken können. Mehr über innovative Einsatzszenarien erfahren Sie auf der Storage Technology Conference 2014.

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Storage-Insider: Die Halbleitertechnik Phase Change Memory (PCM) hat sicherlich Potenzial die Flash-Speicher zu ersetzen. IBM arbeitet allerdings auch an STT-RAMs. Wird dieser Halbleiter DRAMs ersetzen?

Kurt Gerecke: Ich denke, dass PCM-Chips in den nächsten Jahren den Flashspeicher ersetzen werden, wenn sie in großen Stückzahlen produziert werden. PCM Chips werden heute schon in vielen Smart Phones verbaut. Mit den Multi Layer PCM Chips ist der Durchbruch angesagt, weil sie vergleichsweise große Kapazitäten liefern, Antwortzeiten im Nano-Sekunden Bereich bieten und günstig produzierbar sind.

Die ST-Technik ermöglicht die Polarisationsänderung einer Zelle mit Hilfe eines Stroms, der durch die Zelle fließt und ermöglicht die Produktion solcher ST-MRAM Chips in wesentlich kleineren Strukturgrößen.

Vom Antwortzeitverhalten erreichen diese Chips im Minimum das Verhalten von PCM-Chips (vielleicht sogar etwas schneller) mit dem Vorteil, günstiger produziert werden zu können, weil vorhandene Chip-Produktionslinien mit entsprechenden Modifikationen genutzt werden können.

Sowohl PCM als auch ST-MRAM werden vom DRAM Markt etwas weg nehmen, aber den DRAM im Einsatz als Level 0 oder Level 1 Cache im Rechner, nicht verdrängen können, weil sie noch zu langsam sind! DRAM als Level 0 Cache bietet heute ein Antwortzeitverhalten von 1-2 Nanosekunden und an diese Schnelligkeit kommen diese Technologien noch nicht heran!

Gibt es einen Unterschied zwischen STT-RAMs und STT-MRAMs?

Kurt Gerecke: Eigentlich nicht. Beide Begriffe meinen so ziemlich dasselbe. Bei MRAMs werden Informationen nicht mit elektrischen, sondern mit magnetischen Ladungselementen gespeichert, d.h. es werden die Eigenschaften bestimmter Materialien ausgenutzt, die ihren elektrischen Widerstand unter dem Einfluß magnetischer Felder ändern.

Bei der häufig Spin-Transfer Torque genannten Technik geschieht dies mit Hilfe eines Stroms. Korrekterweise müssten wir eigentlich von ST-MRAMs sprechen.

Stehen schon Testmuster mit größeren Kapazitäten von STT-RAMs für Hardware-Entwickler zur Verfügung?

Kurt Gerecke: Diese Technik hat leider noch zu viel Potenzial, Testmuster würden angesichts der dynamischen Entwicklung keine verwendbaren Produkte liefern.

STT-RAMs oder auch ST-MRAMs sind noch nicht in den Strukturgrößen, dass sie in den nächsten zwei bis drei Jahren wettbewerbsfähig wären. Neben IBM arbeiten auch Firmen wie Hitachi, Infineon, Motorola und andere an dieser Technik. MRAM Speicherchips sind zwar schon auf dem Markt zu finden, allerdings noch nicht mit der zukunftsträchtigen Spin-Torque Technik.

Der Einsatz von ST-Technik in MRAMs bietet die Chance zu wesentlich kleineren Strukturen und dadurch höheren Kapazitäten zu kommen. Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Technik in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird.

Welche Vorteile/Nachteile haben Flash-Speicher in DRAM-Slots, wie sie IBM in seiner neuesten Server-Generation einsetzt, gegenüber PCIe-Karten mit Flash?

Kurt Gerecke: Flashspeicher in DRAM Slots bieten im Vergleich zu PCIe-Karten mit Flash wesentlich geringere Latenzzeiten bei hohen I/O-Lasten und das zu einem unschlagbaren Preis!

Auf der CeBIT zeigten wir in Halle 2 auf dem IBM Stand 8 x 200 GByte Flash-Module in DRAM Slots mit einer Leistung von 432.000 I/O's und einer konstanten Latenzzeit von gerade mal 12 Mikrosekunden (µs). Solche eXFlash Dimm sind damit um Faktor 40 schneller wie sie handelsübliche PCIe-Karten mit Flash bieten.

Ein 200 GByte Flash-Modul kostet laut Listenpreis gerade mal 2.500 Euro und ein 400 GByte Flash-Module 4100 Euro!

Da kann man nur staunen!

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