NVRAM

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NVRAM (Abk.: Non Volatile Random Access Memory, nicht flüchtiger RAM) ist eine Speichertechnologie in der Elektronik, die auch ohne Aufrechterhaltung der Energieversorgung die Information halten kann. Im Gegensatz zu volatilen (flüchtigen) Speichern, wie DRAM oder SRAM, welche die in ihnen gespeicherten Informationen ohne Energieversorgung verlieren.

[Bearbeiten] Typen

Neben den heute eingesetzten Flash-Speichern ist eine Reihe von nichtvolatilen RAM-Technologien in der Entwicklung, die bekannteren unter ihnen sind:

• Ferroelectric Random Access Memory (FeRAM)
• Magnetic Random Access Memory (MRAM)
• Phase Change Random Access Memory (PCRAM)

Daneben gibt es Ideen, die molekularen Eigenschaften bestimmter organischer Verbindungen zur Implementierung der NVRAM-Eigenschaften zu nutzen.

Bei den meisten dieser neuen Ansätze wird versucht, die im DRAM zur Informationsspeicherung (mittels Ladungsspeicherung) verwendeten Kondensatoren durch Widerstandselemente zu ersetzen, welche mindestens zwei stabile und deutlich voneinander unterscheidbare Widerstandszustände ausbilden.

Für nichtflüchtige Speicher gibt es vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Immer wichtiger wird die Ausführung als on-chip-Speicher in Microcontrollern, zur Speicherung von Betriebssystemen und Anwendercodes, z. B. für Steuerungsaufgaben. Der breiten Öffentlichkeit dürften Anwendungen in Form von Speicherkarten für die mobile Speicherung von Multimediadaten, wie Musik oder Fotos oder Memory Sticks zum einfachen Datentransport zwischen Rechnern, Digitalkameras oder ähnlichen Geräten bekannt sein. Heutige Speicherkarten enthalten vorwiegend sogenannte Flash-Speicher. Im Gegensatz zu EEPROMs kann man die Speicherzellen beim Flash-Speicher nicht mehr einzeln, sondern nur noch blockweise löschen. Zudem wird in der Praxis oft zwischen Flash und EEPROM so unterschieden, dass letzteres als oft bis über 100.000 mal wiederbeschreibbar ausgeführt wird, während Flash-Speicher im engeren Sinne gelegentlich nur so implementiert werden, dass er nur 100 bis 1000 mal wiederbeschreibbar ist.

[Bearbeiten] Kenngrößen

Eine der beiden wichtigen Kenngrößen eines NVRAM ist die Endurance, die maximale Anzahl von Lösch-/Programmierzyklen, die der Speicher verträgt. Die andere wichtige Kenngröße ist die Retention, die Zeit, für die der Hersteller die fehlerfreie Speicherdatenhaltung garantiert (z. B. 10 Jahre). Aus technischen Gründen sind bei derzeitigen Flashtechnologien die beiden Kenngrößen quasi Antagonisten: In der Regel bedeutet also hohe Endurance geringe Dataretention und umgekehrt.

Einen Sonderfall eines NVRAM stellt das OTP (one time programmable) dar. In der Regel handelt es sich hier um eine vereinfachte Flashtechnologie, die es nur erlaubt den Baustein ein einziges mal zu programmieren. Ebenfalls nicht flüchtig, jedoch im Gegensatz zum NVRAM nicht beliebig wiederbeschreibbar, ist das Read Only Memory (ROM), welches z. B. im Computer zur Speicherung von Konfigurationen oder dem BIOS benutzt wird.