Nichtflüchtiger Speicher

Ein nichtflüchtiger Speicher, Non-Volatile Memory (NVM), ist ein programmierbarer Schaltkreis, der seine einmal eingegebenen Daten permanent und ohne zusätzliche Energiezufuhr speichert. Die Daten können gelöscht und erneut gespeichert werden. Nichtflüchtige Speicher können auf Halbleiterbasis, Ferrit- oder Metalloxid-Basis, als Blasenspeicher oder mit Amorphisierung arbeiten.


Nichtflüchtige Speicher unterscheiden sich in ihrer Speicherkapazität, dem Speicherverfahren, den Zugriffszeiten und der Integrationsdichte. Eingesetzt werden nichtflüchtige Speicher in fast allen elektronischen Geräten: In Prozessorsystemen, Personal Computern, Embedded Systemen, Industrieanlagen, Smartphones, in der Automotive-Technik, in Geräten der Unterhaltungselektronik und Haustechnik. In diesen Geräte und Systemen speichern sie den Programmcode, Datentabellen und andere Daten dauerhaft und stellen sie für die Programmabwicklung zur Verfügung.

Halbleiterspeicher als nichtflüchtige Speicher

Bei den Halbleiterspeichern werden für die permanente Speicherung die stabilen Zustände von Flipflops genutzt, wie bei allen Read Only Memories (ROM) und den Phase Change RAMs (PRAM). Bei Flash-Speichern setzt man auf spezielle MOSFETs, die die Ladung behalten und die als NAND-Gatter verschaltet sind, den NAND-Flashs. Für sie wurde das NVMe-Protokoll (NVMe) entwickelt, das für Flash-Massenspeicher mit vielen internen Kanälen und Mehrkernprozessoren ausgelegt ist.

Zu den programmierbaren Bausteinen gehören Read Only Memories (ROM), Programmable Read Only Memories (PROM), Erasable PROMs (EPROM), Electrically Erasable PROMs (EEPROM), Flash-Speicher, Generic Array Logics (GAL), Programmable Array Logics (PAL), Complex Programmable Logic Devices (CPLD) und einige mehr. Diese programmierbaren Bauteile werden mit Programmiergeräten programmiert.

Magnetspeicher als nichtflüchtige Speicher

Bei magnetischen Materialien wird die Remanenz und bei Blasenspeichern das Vorhanden- oder Nichtvorhandensein eines magnetischen Feldes ausgenutzt. Mit den halbleiterbasierten Flash-Techniken werden dank der hohen Integrationsdichte mit Strukturbreiten von 40 nm Speicherkapazitäten von etwa 50 Gbit erreicht. Ein nichtflüchtiger Speicher, der mit Amorphisierung arbeitet, ist der Phasenwechselspeicher, Phase Change Memory (PCM). Ein anderes Prinzip eines nichtflüchtigen Speichers bildet das Resistive RAM (RRAM), bei dem die Leitfähigkeit des Materials geändert wird.

Neben den nichtflüchtigen Speichern gibt es flüchtige Speicher. Sie speichern ihre eingegebenen Daten nur solange, wie sie mit einer Versorgungsspannung versorgt werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Nichtflüchtiger Speicher
Englisch: non-volatile memory - NVM
Veröffentlicht: 23.10.2018
Wörter: 342
Tags: #Speichertechnik
Links: Array, Automotive-Technik, Blasenspeicher, CPLD (complex programmable logic device), Daten