12.04.10

Memristor: CPU und Speicher in einem

Memristor (Bild: Wikicommons)

HP hat einen neuen Speichertyp vorgestellt. Der Memristor könnte die Computerwelt revolutionieren.

Die Idee des Memristors (memory = Speicher und resistor = Widerstand) ist nicht neu, sondern wurde schon Anfang der 70er Jahre formuliert - es gibt ein Buch über den Memristor. Doch es dauerte knapp 40 Jahre, bis die ersten Prototypen 2008 von HP vorgestellt wurden. Bisher galten sie als ein Ersatz für den Flash-Speicher, da sie auf kleinerem Raum mehr Datenkapazität generieren können.

Doch offenbar denkt man bei HP auch an einen Einsatz als CPU. Wenn das stimmt, hätte das weitreichende Folgen und wäre womöglich ein Durchbruch bei neuronalen Netzen.

Das klingt nach einer großen Revolution, und die ist es auch. Bisher sind Prozessoren, vereinfacht gesagt, Transistoren:

Deren Fertigungsweise, also wie klein die Bauteile sein können, ist allerdings endlich und liegt, nach der bisherigen Technologie, bei 16 Nanometer. Aktuelle Prozessoren werden in der 32Nanometer-Fertigungsweise hergestellt, man bewegt sich also auf eine Grenze zu.

Memristoren können weit unterhalb dieser Grenze hergestellt werden. Eigentlich waren bisher nur als Speicher bekannt, weil sie auch auf Grund der kompakten Bauweise mehr Inhalte speichern können (zur Zeit 20 GB auf einem einem Quadratzentimeter). Doch die Memristoren lassen sich auch mit den bekannten Transistoren vereinigen.

So wäre es also, theoretisch, möglich, Speicher und CPU in einem Chip zu verpacken. Das würde die klassischen Festplatten und SSDs teilweise überflüssig machen, und die Verarbeitungsgeschwindigkeit würde sich enorm erhöhen.

Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, dass sich die Memristoren nicht wie Transistoren linear-, sondern dreidimensional verknüpfen lassen. Es können also von verschiedenen Einheiten mehrere Dinge gleichzeitig verarbeitet werden, und das alles in einem Prozessorkern statt in mehreren. Das schafft ganz enorme neue Möglichkeiten und würde vor allem die Rechengeschwindigkeit exponentiell erhöhen.

HP spricht davon, dass man erste Speichereinheiten schon in drei Jahren in Serie herstellen könnte. Dieses etwas sportliche Einschätzung wird vermutlich noch mehrfach korrigiert werden, aber die Richtung ist jetzt schon abzusehen. In 10 Jahren könnte der Memristor schon allgemein in Gebrauch sein.

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Heise

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