Memory Technologies for Data Storage

Modul EI7240

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

EI7240 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
180 h 60 h 6 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

The lecture will discuss technology details, limitations and challenges along the memory hierarchy in data storage systems. Outline: semiconductor memories: -Cache -DRAM -Flash -FeRAM -MRAM -PCRAM -OTP Emerging Memories: -resistive memory technologies (STT, Memristor etc.) -3D memory technologies optical memories: -CD, DVD, Blu-ray and extensions -holographic memories mechanical and magnetic memories: -magnetic tape storage -MEMS memories historical memory devices

Lernergebnisse

After completion of this course, the student - knows the economic and performance aspects of the memory hierarchy (evaluate) - is able to evaluate pros and cons of different memory technologies - knows which memory to choose for a given application (apply) - knows what technology to choose for having memory w/o extra masks (apply) - knows a metric how to benchmark different memory technologies (evaluate) - knows the physical limitation for each memory technology (evaluate) - knows the physical challenges for each technology (evaluate) - understands the basic physics and technology for semiconductor memories - understands the basic physics and technology for magnetic storage - understands the basic physics and technology of insulators and high-k materials - understands the basic physics and technology for phase-change and polymer materials for data storage - knows architecture-based limitations of certain memory technologies (evaluate) - has an overview of current nano-electronic challenges

Voraussetzungen

Basic physical concepts, materials, electronic devices The following modules should be passed before taking the course: - Physik für Elektroingenieure - Werkstoffe der Elektrotechnik - Elektronische Bauelemente

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Memory technologies for data storage Mittwoch, 15:00–16:30
Donnerstag, 13:15–14:45
sowie einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Lecture with discussion readings assignments, case studies Individual and group exercises and group presentations In addition to the individual student's methods a consolidated knowledge is targeted by repeated lessons in exercises and tutorials. Teaching method: During the lectures students are instructed in a teacher-centered style. The exercises are held in a student-centered way.

Medienformen

Presentations hand-outs on Moodle

Literatur

The Art of Assembly Language, Randy Hall, eBook: http://webster.cs.ucr.edu/AoA/Windows/HTML/AoATOC.html Volume 2: The basic system components Volume 2: Memory architecture 6.1 - 6.6 Memory Systems: Cache, DRAM, Disk. Bruce Jacob, Spencer W. Ng, and David T. Wang, with contributions by Samuel Rodriguez. ISBN 978-0-12-379751-3, Morgan Kaufmann Publishers, September 2007 Individual handouts and script

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

A written examination is at the end of the semester. The written examination is with closed book policy and no calculators are allowed. It consists of questions that cover the knowledge of the course contents, hand calculations and drawings that cover the ability to solve and explain problems arising from the course content and related background questions.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.