Projektbeschreibung
Energiesparender nichtflüchtiger Speicher auf Basis von Spin-Bahn-Moment-Schaltungen
Die meisten modernen Computer werden aus flüchtigen Elementen wie Transistoren gefertigt, bei denen die Informationen verloren gehen, wenn kein Strom mehr fließt. Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM) benötigt keinen Strom, um gespeicherte Daten zu verwahren, und gehört zu einer Klasse aufstrebender nichtflüchtiger Speicher, die einem neuen Paradigma den Weg ebnen, das auf Funktionsweise beruht, wobei der Speicher normalerweise ausgeschaltet und bei Bedarf sofort eingeschaltet ist. Und damit nicht genug – diese Art Speicher reduziert auch die riesigen Energieverluste, die mit dem Energieverbrauch aufgrund von Datenspeicherung und Ableitstrom einhergehen. Das EU-finanzierte Projekt SOTMEM zielt darauf ab, fortgeschrittene MRAM-Elemente zu demonstrieren, deren Status durch Spin-Bahn-Moment-Magnetisierungsschaltungen gesteuert werden. Spin-Bahn-Moment-MRAM bietet eine Möglichkeit, die begrenzten Geschwindigkeiten sowie die Zuverlässigkeits- und Abnutzungsprobleme zu umgehen, die bei Spin-Transfer-Moment-MRAM auftreten. Das Projekt wird den Übergang zu energiesparenden und sicheren Mikroprozessoren mit nichtflüchtigen Speichermedien beschleunigen.
Ziel
SOTMEM addresses the growing need for scalable ultrafast non-volatile memories (NVM) to improve the reliability of logic circuitry and to reduce the ever increasing power consumption and energy loss in microprocessors. Major technology actors and end-user companies are developing magnetic RAM (MRAM) as it is recognized as one of the most promising emerging NVMs. However, mainstream MRAM, relying on spin transfer torque, suffers from limited speed, and reliability and degradation issues. These three obstacles, which impede the widespread implementation of MRAM, can be mitigated using a novel device architecture based on spin-orbit torque (SOT). But even SOT-MRAM brings challenges in the form of too large writing current density and power dissipation . SOTMEM will validate SOT switches for SOT-MRAM using topological insulators embedded in a novel material stack that we have recently developed for optimal writing efficiency. Writing at ultralow power is therefore the key technical objective of this ERC Proof of Concept project. A successful outcome would represent a major breakthrough for SOT-MRAM commercialization. Therefore SOTMEM stands to have enormous impact in the transition towards low-power, power-fail protected microprocessors with non-volatile memories. Special efforts will be devoted to market analysis and patentability studies, as well as targeted industry engagement to allow the design of a nuanced business model aiming to deliver SOTMEM technologies and knowhow to potential end users.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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