Racetrack-Speicher

Racetrack-Speicher ist ein als Konzept existierender Speicher mit einer magnetoelektronischen Arbeitsweise. Das Konzept wurde 2008 von Stuart Parkin und seinem Team bei der Firma IBM entwickelt. Erste Prototypen wurden im Dezember 2011 vorgestellt.

Funktionsweise

Der Racetrack-Speicher speichert die einzelnen Speicherbits in Nanodrähten aus ferromagnetischem Material. Die Information wird in Form von gegensätzlich magnetisierten Regionen (Domänen) in den Nanodrähten gespeichert, wobei zwischen 10 und 100 Bits in einem Nanodraht untergebracht werden können. Die Bits liegen in diesen Drähten nebeneinander wie auf einem Tonband vor und müssen zum Lesen oder Neuschreiben seriell an einer Lesestation vorbeigeschoben werden. Der Draht kann demnach auch als eine Art Schieberegister angesehen werden. Dadurch, dass die Lese- und Schreibelektronik für eine große Anzahl von Bits nur einmal vorhanden zu sein braucht, ist der Raumbedarf für ein Speicherbit extrem gering.

Es bestehen dann Möglichkeiten zur Optimierung zwischen Anzahl der Speicherbits je Lesestation und durchschnittlicher Speicherdichte, die zu eher MRAM- oder Festplatten-artigen Varianten führen können. Bei der räumlichen Anordnung der Speicherdrähte sind auch dreidimensionale Ausführungen denkbar, die die Speicherdichte bezogen auf die Grundfläche weiter steigern können. Bei dieser dreidimensionalen Anordnung der Nanodrähte oder Racetracks ist eine 100-mal höhere Speicherdichte möglich, verglichen mit heute üblichen Flashspeicherkarten.

Insgesamt ähnelt der Speicher dem Magnetblasenspeicher.

Literatur

• Kurt Gerecke, Klemens Poschke: IBM System Storage-Kompendium. Die IBM-Speichergeschichte von 1952-2010. IBM Corporation, 2010.
• M. Hayashi, L. Thomas, R. Moriya, C. Rettner, S. S. P. Parkin: Current-Controlled Magnetic Domain-Wall Nanowire Shift Register. In: Science. Band 320, Nr. 5873, 2008, S. 209–211, doi:10.1126/science.1154587. 
• Stuart S. P. Parkin, Masamitsu Hayashi, Luc Thomas: Magnetic Domain-Wall Racetrack Memory. In: Science. Band 320, Nr. 5873, 2008, S. 190–194, doi:10.1126/science.1145799. 

Weblinks

• Tom Simonite: Datenrennstrecke im Chip. Technology Review, 7. Dezember 2011, abgerufen am 8. Dezember 2011.
• Christof Windeck: IBM: Racetrack-Speicher statt MRAM oder Festplatte. heise-Newsticker, 11. April 2008, abgerufen am 29. November 2009 (mit Funktionsskizze).
• Rainer Graefen: Nanofadenspeicher könnte Paradigmenwechsel in der Speichertechnik einläuten. Storage-Insider.de, 19. September 2008, abgerufen am 29. November 2009 (mit Funktionsskizze).
• Paul Scherrer Institut (PSI) : Neue Magnetspeicher schneller als herkömmliche Festplatten. In: psi.ch. 8. Februar 2010, abgerufen am 13. August 2015 (englisch). 
• Made in IBM Labs: Researchers Demonstrate Future of Computing with Graphene, Racetrack and Carbon Nanotube Breakthroughs. 5. Dezember 2011 (IBM-Pressemeldung).
• Norbert Deuschle: IBM Research mit neuen Erkenntnissen und Fortschritten bei Nanospeichern. Storage Consortium.de, 28. Dezember 2010".