Infineon und IBM präsentieren weltweit ersten 16-Mbit-MRAM - Innovatives Chipdesign ermöglicht derzeit höchste Speicherdichte

Gemeinsame Presseinformation von Infineon und IBM

München, 22. Juni 2004 – Infineon Technologies AG und IBM präsentieren den weltweit ersten 16-Mbit-MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory). Dieser neue nichtflüchtige MRAM-Speicherchip weist die derzeit höchste Speicherdichte für diese Technologie auf und zeigt, dass MRAM das Potenzial hat, ein universeller Speicher für leistungsfähige Computer und mobile Applikationen zu werden.

Die steigende Anzahl mobiler Applikationen wie Smart-Phones und Notebooks mit zusätzlichen Multimediafunktionen erfordert fortschrittlichere Speicherchips. MRAM ist ein vielversprechender Kandidat für einen Universalspeicher in hochleistungsfähigen und mobilen Computern, da er schneller ist und weniger Leistung verbraucht als bestehende Technologien.

„Mit der Demonstration des 16-Mbit-MRAMs unterstreichen wir wieder einmal unsere führende Position bei innovativen nichtflüchtigen Technologien“, sagte Dr. Wilhelm Beinvogl, Chief Technology Officer des Geschäftsbereichs Speicherprodukte bei Infineon Technologies. „Die heutige Ankündigung ist ein bedeutender Durchbruch in der Entwicklung dieser neuen Speichertechnologie.“

Die Zeit, die benötigt wird, um das erste Informations-Bit in den MRAM-Chip zu schreiben, ist etwa eine Million mal schneller als die Zeit, die bei einem Flash-Speicherchip erforderlich ist. Die Zeit, die notwendig ist, um das erste Bit aus dem MRAM auszulesen, ist etwa um den Faktor drei schneller als bei einem NOR-Flash-Chip und ungefähr 1.000-mal schneller als bei einem NAND-Flash-Chip. Zudem verbraucht der MRAM im Vergleich zur DRAM-Technologie weniger Strom.

„Fortschritte bei Hochleistungscomputern haben den Bedarf an innovativeren, leistungsfähigeren und vielseitigeren Speichertechnologien steigen lassen“, sagte Dr. T. C. Chen, Vice President Science and Technology, IBM Research. „IBM ist stets auf der Suche nach neuen Wegen, um die Performance von Servern zu verbessern und MRAM könnte sich hierfür als leistungsfähige Komponente erweisen.“

Die Produktdemonstration des 16-Mbit-MRAMs wurde auf Basis einer 0,18-µm-Logik-Prozesstechnologie realisiert. Sie verwendet 1-Transistor-1-Magnetic-Tunnel-Junction-(1T1MTJ)Zellen und verfügt über eine SRAM-ähnliche Schnittstelle. Diese ist in mobilen und tragbaren Anwendungen weit verbreitet und ideal geeignet für den Betrieb des MRAM-Cores. Der Chip arbeitet mit Zugriffs- und Zykluszeiten von 30 ns bis 40 ns. Im Vergleich zu den bisher angekündigten Multi-Mbit-MRAMs zeichnet sich der neue MRAM-Chip von Infineon durch die höchste Speicherkapazität (16 Mbit) und eine Zellengröße von nur 1,42 µm ² aus. Das einzigartige Multi-Mbit-MRAM-Design verwendet auch eine neue “bootstrapped“ Treiberschaltung zum Schreiben der Daten und mehrere Designmerkmale zur Reduzierung des Standby-Stroms.

Das innovative Chipdesign basiert auf einer 1T1MTJ-MRAM-Zelle mit drei Metalllagen: “Ground Mesh“, “Write Word Line“ (WWL) und “Bit Line“ (BL). Nur drei MRAM-spezifische Level (VA, MA, MTJ) sind über die CMOS-Basis-Technologie mit drei Kupferlagen hinaus erforderlich. Das niederohmige Ground-Mesh erlaubt große ununterbrochene Arrays. Der Chip besteht aus zwei 8-Mbit-Einheiten, die jeweils in 64 128-Kbit-Blöcke aufgeteilt sind. Jeder 128-Kbit-Block enthält ein einzelnes Array und damit verbundene Schaltungen.

Die MRAM-Technologie

MRAM ist eine Speichertechnologie, die die Magnetisierung und nicht die elektrische Ladungen zur Speicherung der Datenbits verwendet und deshalb portable Computerprodukte erheblich verbessert. Die innovative MRAM-Speichertechnologie kombiniert die besten Leistungsmerkmale der heute gebräuchlichen Speicher: Die hohe Anzahl von Schreibzyklen von dynamischen RAMs (DRAM), die hohe Geschwindigkeit von statischen RAMs (SRAM) und die Nichtflüchtigkeit von Flash-Speichern. Da MRAMs die Informationen auch nach dem Ausschalten der Stromversorgung erhalten, sind Produkte wie Personal-Computer oder Notebooks, die diese verwenden, sofort nach dem Einschalten ohne langes Booten der Software betriebsbereit.

Über IBM Research

IBM Research ist mit mehr als 3.000 Wissenschaftlern und Ingenieuren in acht Laboratorien in sechs Ländern die weltweit größte Forschungsorganisation im Bereich der Informationstechnologie. IBM hat in der Forschung mehr Durchbrüche erzielt als jedes andere Unternehmen in der IT-Industrie. IBMs frühes Arbeiten mit MRAMs erfolgte in enger Kooperation mit der U-S. Defense Advanced Research Agency (DARPA).

Infineon Technologies AG, München, bietet Halbleiter- und Systemlösungen für die Automobil- und Industrieelektronik, für Anwendungen in der drahtgebundenen Kommunikation, sichere mobile Lösungen sowie Speicherbauelemente. Infineon ist weltweit tätig und steuert seine Aktivitäten in den USA aus San Jose, Kalifornien, im asiatisch-pazifischen Raum aus Singapur und in Japan aus Tokio. Mit weltweit rund 32.300 Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2003 (Ende September) einen Umsatz von 6,15 Milliarden Euro. Das DAX-Unternehmen ist in Frankfurt und New York (NYSE) unter dem Symbol „IFX“ notiert. Weitere Informationen unter www.infineon.com.