Strahlungsresistenter Speicher: Micron will nun den Weltraum erobern

Micron eröffnet einen neuen Markt für Speicherchips und zwar einen jenseits dieses Planeten, nämlich den Weltraum. Das aus Sicht des Herstellers erste weltraumtaugliche Portfolio startet mit SLC-NAND-Flash. Die Speicherchips seien strahlenresistent und somit für die unwirtliche Umgebung bestens geeignet.

Micron entwickelt nun Speicher für den Weltraum

Nach Ansicht von Micron erlebt das Wirtschaftsfeld Raumfahrt einen regelrechten Boom, getrieben sowohl von kommerziellen als auch staatlichen Missionen. Das ist Grund genug für den US-amerikanischen Speicherhersteller, eigens dafür eine Produktpalette aufzulegen. Geplant sind „weltraumtaugliche“ NAND-Flash-, NOR-Flash- und DRAM-Lösungen. Den Anfang macht der „strahlungsresistente SLC-NAND-Flash“.

Weltraumtauglicher SLC-NAND mit 256 Gbit

Das erste Produkt des neuen Raumfahrt-Portfolios von Micron ist ein SLC-NAND-Flash mit einer Speicherkapazität von 256 Gigabit (32 GByte) pro Die. Das ist angesichts der inzwischen gängigen 1-Tbit-TLC-Chips oder gar 2-Tbit-QLC-Chips vergleichsweise wenig. Allerdings speichert SLC auch nur 1 Bit pro Zelle (Single Level Cell), während TLC (Triple Level Cell) bei 3 Bit und QLC (Quadruple Level Cell) bei 4 Bit liegen.

Die SLC-Speicherform wird kaum noch eingesetzt, da die Speicherdichte bei TLC und QLC viel höher ist und die Kosten pro Bit damit viel geringer ausfallen. Doch bietet SLC-NAND den Vorteil, dass Daten durch den weniger komplexen Speichervorgang schneller geschrieben werden können. Die geringe Komplexität sorgt auch für weniger Interferenzen und so für eine viel höhere Haltbarkeit.

Der letzte Punkt ist für den Einsatz im Weltall der wichtigste, denn dort muss nicht nur die erhöhte Strahlung überstanden werden, sondern es kommen auch extreme Temperaturen, Vakuumdruck sowie Stöße und Vibrationen beim Start des Raumschiffes ins Spiel.

Dafür muss der Speicher eine Reihe bestimmter Tests überstehen, die ihm eben die „Weltraumtauglichkeit“ bescheinigen. Diese beschreibt Micron wie folgt:

• Extended quality and performance testing, aligned with NASA’s PEM-INST-001 Level 2 flow, which subjects components to a yearlong screening, including extreme temperature cycling, defect inspections and 590 hours of dynamic burn-in to enable spaceflight reliability.
• Radiation characterization for total ionizing dose (TID) testing, aligned with U.S. military standard MIL-STD-883 TM1019 condition D, which measures the cumulative amount of gamma radiation that a product can absorb in a standard operating environment in orbit and remain functional, a measurement that is critical in determining mission life cycle.
• Radiation characterization for single event effects (SEE) testing, aligned with the American Society for Testing Materials flow ASTM F1192 and the Joint Electronic Device Engineering Council (JEDEC) standard JESD57. SEE testing evaluates the impact of high-energy particles on semiconductors and verifies that components can operate safely and reliably in harsh radiation environments, reducing the risk of mission failure. This profiling information enables space engineers and architects to design in a way that mitigates the risk and disruption to the mission.

Micron

Micron gibt an, dass sich bereits Speicherchips des Herstellers auf Missionen im Weltall befinden, die aber noch nicht das Siegel „space-qualified“ tragen.

Auch wenn sich Micron nun damit rühmt, der erste führende Speicherhersteller mit einem solchen Portfolio zu sein, darf erwähnt werden, dass der SSD-Controller-Hersteller Phison schon vor einigen Jahren eine SSD mit einer NASA-Zertifizierung für eine kommende Mondmission bewarb. Das taiwanische Unternehmen arbeitet mit Lonestar Data Holdings zusammen, um ein Rechenzentrum auf dem Mond zu errichten. Über eigene Speicherchips verfügt Phison aber nicht.