ULTRARAM ist eine vielversprechende Neuentwicklung, die verspricht, die hohen Geschwindigkeiten von DRAM-Speicherchips mit den Datenspeicherfähigkeiten von 3D-NAND-Flash-Speicherchips zu kombinieren, und das alles mit einer neuartigen Verwendung von Materialien, einem neuartigen Design und der richtigen Zulieferer- und Fertigungsinfrastruktur, um es zu unterstützen, da es sich um eine Speziallösung handelt.
Qunias Technology und IQE, die ULTRARAM entwickeln, haben diese Woche bekannt gegeben, dass sie einen großen Schritt in Richtung Massenproduktion gemacht haben: eine wichtige Produktionshürde wurde überwunden, was den Beginn der Pilotproduktion und die endgültige Verkapselung der Wafer ermöglicht. Es bedurfte eines Jahres intensiver Entwicklungsarbeit und Zusammenarbeit, um ein Epitaxieverfahren zu schaffen, das sich auf eine industrielle Umgebung hochskalieren lässt und mit dem die komplexen Halbleiterschichten, auf denen ULTRARAM basiert, effizient in großen Mengen hergestellt werden können.
Dieser Meilenstein-Fortschritt hat es beiden Unternehmen ermöglicht, Verhandlungen mit Halbleiter-Vertragsherstellern und anderen Industriepartnern aufzunehmen, um mit der Pilotproduktion von Siliziumwafern zu beginnen, die die neuen Chips enthalten, und dann die fertigen Wafer in ein Gehäuse zu verpacken, was zu konkreten, greifbaren ULTRARAM-Speicherchips führt, die effektiv getestet werden können. Der Prozess wurde durch den vom Vereinigten Königreich eingerichteten Zuschussfonds Innovate UK und durch die Entdeckung des Potenzials der Technologie durch einzelne potenzielle Partner erheblich unterstützt. Die jüngsten Schritte, die im Universitätslabor unternommen wurden, werden es ermöglichen, die Technologie langsam zu kommerziellen Produkten weiterzuentwickeln, so dass die Beteiligten schon bald davon profitieren können, vorausgesetzt, die oft gepriesenen positiven Eigenschaften bestätigen sich in der Praxis und das Preis-/Leistungsverhältnis ist wettbewerbsfähig.
ULTRARAM selbst ist ein spezieller Speicher, der aus Galliumantimonid- und Aluminiumantimonid-Schichten besteht, die durch Molekularstrahlepitaxie präzise "gezüchtet" werden und auf dem resonanten Tunneleffekt beruhen. Die neue Epitaxie-Gate-Schicht ermöglicht es den Ingenieuren, die Schichten auf atomarer Ebene zu kontrollieren, was die Herstellung zuverlässiger Speicherzellen mit herkömmlichen fotolithografischen und Ätztechniken ermöglicht und somit die Grundlage für den ULTRARAM-Wafer bildet.
Der neue Speichertyp hat unter Laborbedingungen extrem hohe Schaltgeschwindigkeiten bei gleichzeitig sehr geringem Stromverbrauch und eine Datenerhaltung in Jahren statt in Stunden gezeigt. Im Wesentlichen vereint ULTRARAM die Vorteile von DRAM und NAND-Flash: Es handelt sich um einen ausreichend schnellen Speichertyp, der im Gegensatz zu DRAM nicht flüchtig ist, d. h. er kann Daten nach einem Stromausfall über Jahre hinweg aufbewahren.
Wenn diese Eigenschaften in die Massenproduktion umgesetzt werden können, könnte dies in verschiedenen Marktsegmenten viele Vorteile bieten. Auf den Märkten für Server und Rechenzentren könnte beispielsweise der Verbrauch von DRAM-Auffrischungen reduziert werden, was die verschiedenen Systeme kosten- und energieeffizienter machen würde, aber auch die Boot- und Wiederherstellungszeiten für Client-Produkte verkürzen und die Systeme mit Always-On-Funktionen ausstatten, was zu Smartphone-ähnlichen Funktionen und schneller Bedienung führen könnte.
Die neue Technologie ist also vielversprechend, aber ob ihr Potenzial letztendlich auch in massenproduzierten Chips zum Tragen kommt und ob die Herstellung von Chips kosteneffizient sein wird, bleibt abzuwarten. Sicher ist, dass die Innovation eine Fertigung in großen Mengen und mit hoher Produktionsrate sowie eine breite Unterstützung der Industrie benötigt, um die neue Technologie in großem Maßstab einzusetzen - mit der richtigen Hardware- und Softwareunterstützung, die für den Erfolg unerlässlich ist, sowie der Systemintegration.
Das endgültige Bild wird sich ergeben, wenn die Pilotproduktion angelaufen ist und die ersten fertigen Chips getestet wurden. Dann wird sich zeigen, ob das Design lebensfähig genug ist, um die Aufmerksamkeit der Industrie zu erregen und eine breitere Akzeptanz zu finden.
