Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

2 DIE ENTWICKLUNG DER SPEICHERTECHNOLOGIE
2.2 Speicherkonzepte von Heute und Morgen
Der stetig wachsende Anspruch an die Performance von Speicherchips treibt die
Entwicklung neuartiger Technologien und Konzepte an. Dabei ist nicht nur die
Verdichtung der Integration durch Miniaturisierung (u.a. aus Kostengründen)
entscheidend (Abbildung 2.2), sondern auch die Entwicklung neuartiger
Speicherkonzepte, deren physikalisches Wirkungsprinzip sich von den Prinzipien
heutiger CMOS-Technologien unterscheidet. Das physikalische Limit der MOS-
Transistoren ist bald erreicht, da Effekte, wie das Tunneln von Ladungsträgern durch
den Drain-Source-Kanal, bei fortwährender Miniaturisierung von CMOS-Bauelementen
problematischer werden.
Die heutigen Speicherkonzepte basieren hauptsächlich auf dem Dynamic Random
Access Memory (DRAM) und Flash [38, 39]. Die Abbildungen 2.3 und 2.4 zeigen den
prinzipiellen Aufbau beider Speichertypen.
Wortleitung
Bitleitung
Transistor
Kondensator
Abbildung 2.3: Prinzipdarstellung
einer DRAM – Speichereinheit
Abbildung 2.4: Prinzipdarstellung einer Flash-
Speichereinheit (www.chip.de)
DRAM beseht aus einem Transistor und einem Kondensator, dessen Ladezustände
logischen Zuständen „1“ und „0“ zugeordnet werden. Die Zustände sind flüchtig, da der
Kondensator stets zum Entladen neigt, und müssen mit der Versorgungsspannung des
Systems aufrechterhalten werden. Der Vorteil der DRAM-Technologie ist durch die
extrem hohe Schreib-/Lesegeschwindigkeit und die lange Lebensdauer gegeben.
Allerdings wirkt sich neben der Flüchtigkeit des Speichers die begrenzte
Miniaturisierbarkeit bzw. Skalierbarkeit durch den kapazitiven Speichermechanismus
eher als Nachteil aus.
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