Forschern gelingt die Entwicklung flexibler Alternative zum RAM

Bei der Entwicklung flexibler Elektronik ist der Arbeitsspeicher bisher ein großes Problem geblieben. Doch das könnte sich mit einer neuen, ungewöhnlichen Idee ändern, die nun von Forschern der Stanford-Univerity veröffentlicht wurde. Diese haben ein Speichersystem entwickelt, das im Grunde gleich zwei Probleme löst: Zum einen ist es ebenso flexibel wie andere Bauelemente, die bereits zur Verfügung stehen. Andererseits benötigt es nicht durchgehend eine Stromversorgung, um den Speicher-Status aufrechtzuerhalten. Das ist in Anwendungsbereichen, in denen flexible Elektronik eingesetzt wird, ein durchaus nicht zu verachtender Vorteil.

Andere Computing-Komponenten sind bereits seit einiger Zeit in flexibler Form verfügbar. So gibt es seit einiger Zeit Umsetzungen von Prozessor-Architekturen auf biegsamen Folien, auf denen statt Silizium eben verschiedene Polymere zum Einsatz kommen. Und auch Flash-Speicher und sogar Arbeitsspeicher konnte man bereits umsetzen. Der neue Ansatz bringt hier aber gerade im Speicherbereich deutliche Vorteile mit.

Strom gibt es nicht immer

Den Forschern in Stanford gelang es nämlich, so genannten Phasenwechselspeicher als ein entsprechendes Bauelement zu verwirklichen. Dieser arbeitet mit ähnlichen Geschwindigkeiten wie klassischer RAM, verliert bei fehlender Stromversorgung aber nicht die Inhalte. Das hat für den Bereich der Embedded-Elektronik, in dem flexible Bauelemente vor allem zum Einsatz kommen, klare Vorteile, denn hier muss entsprechend nur dann Energie aufgewandt werden, wenn eine konkrete Aufgabe erledigt werden soll. Abseits davon bleibt die zugrundeliegende Software wie die Firmware und das benötigte Programm im Speicher vorhanden, ohne dass dieser aktiv versorgt werden muss.

Die einzelnen Speicherzellen bestehen hier aus einer Schicht Aluminium-Oxid, in das ein winziges Loch eingefügt wurde. In diesem befindet sich dann ein Einschluss aus Telluriden oder einem Zinn-Gallium-Salz. Dieses Material ist in der Lage, mit einer kurzen Anregung seinen Phasen-Status zu verändern. Aufgebracht ist das Ganze dann auf einer klassischen Polymer-Folie.

Im Zuge der Arbeit der Forscher stellte sich heraus, dass die genutzten Materialien als Phasenwechselspeicher mit hundertfach weniger Energie genutzt werden können, als das bei den bisher verfügbaren Speichern dieser Art auf Basis von Silizium funktioniert. Insofern kann die Arbeit auch Rückschlüsse für die Entwicklung herkömmlicher Bauelemente erlauben, die ebenfalls schon lange für das Computing im Gespräch sind, sich bisher aber noch nicht gegen den klassischen RAM durchsetzen konnten.

Siehe auch: Extrem dünnes und flexibles Display kann auf der Haut getragen werden