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2026-01-21T14:12:00Z

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'''NVRAM''' (Abk. für {{enS|''Non-Volatile [[Random-Access Memory]]''}}) ist in der [[Elektronik]] ein [[nichtflüchtiger Datenspeicher]], der auf RAM basiert und dessen Dateninhalt ohne externe Energieversorgung erhalten bleibt.

Herkömmliche RAM wie [[dynamisches RAM]] (DRAM) oder [[statisches RAM]] (SRAM) verlieren bei Verlust der externen Energieversorgung den Dateninhalt.

== Arten ==
[[Datei:DS1225.JPG|mini|SRAM-basierendes NVRAM-Modul mit eingebauter Lithiumbatterie]]

Eine verbreitete Methode, ein NVRAM zu bilden, besteht in der Kombination eines herkömmlichen flüchtigen RAM-Speichers mit einem Energiespeicher in Form einer [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterie]], eines [[Akkumulator]]s oder eines [[Doppelschicht-Kondensator]]s mit besonders hoher [[Elektrische Kapazität|elektrischer Kapazität]]. Der Energiespeicher, auch als [[Pufferbatterie]] bezeichnet, stellt über einen bestimmten Zeitraum Energie für den Datenerhalt des RAM-Speichers zur Verfügung. Typischerweise werden dabei als Speicher SRAM-Zellen eingesetzt. Im Gegensatz zu DRAM-Speichern, die eine kontinuierliche Auffrischung (engl. {{lang|es|''refresh''}}) der Speicherzellen benötigen, brauchen SRAM sehr wenig Leistung zur Datenerhaltung.

[[Complementary Metal Oxide Semiconductor|CMOS]]-SRAM-Bausteine haben im statischen – das heißt im nichtaktiven – Zustand, in dem der Speicherinhalt gehalten wird, einen nur sehr geringen Strombedarf im Bereich einiger weniger [[Ampere|Nanoampere]], der von [[Lithiumbatterie]]n geliefert werden kann. Lithiumbatterien haben nur eine geringe [[Selbstentladung]] und können über Zeiträume von über 10 Jahren den Datenerhalt gewährleisten. Bei kompakten Bauformen kann die Batterie und der SRAM-Speicher in einem Chipgehäuse als ein NVRAM-Bauelement zusammengefasst werden.<ref>{{Literatur |Autor= |Hrsg=Dallas Semiconductor Corporation |Titel=DS2030W 3.3 V Single-Piece 256kb Nonvolatile SRAM |TitelErg=Rev 3; 10/06 |Datum=2006-10 |Sprache=en |Online={{Webarchiv |url=http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS2030W.pdf |text=''DS2030W'' |wayback=20100101025740}}|Kommentar= Datenblatt eines NV-SRAM |Format=PDF |KBytes=174 |Abruf=2021-02-10}}</ref>

Außer der Kombination von Pufferbatterien mit herkömmlichen SRAM-Speichern existieren NVRAM-Techniken, die auf verschiedenen physikalischen Effekten wie der [[Ferroelektrikum|Ferroelektrizität]] basieren. Dabei wird der Speicherinhalt in Speicherzellen geschrieben, die ihren bistabilen Zustand auch ohne Energieversorgung halten können. Beispiele dieser Klasse von NVRAMs sind:

* [[Ferroelectric Random Access Memory]] (FeRAM)
* [[Magnetoresistive Random Access Memory]] (MRAM)
* [[Phase-change Random Access Memory]] (PCRAM)
* [[NRAM|Nanotube-based Random Access Memory]] (NRAM)

Bei den meisten dieser neuen Ansätze wird versucht, ähnlich wie bei [[Dynamic Random Access Memory|DRAM-Zellen]] die Information in der Ladung in einem kleinen [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensator]] zu speichern. Des Weiteren wird auch mit speziellen [[Halbleiter]]materialien wie [[Siliciumcarbid]] (SiC) versucht, bistabile NVRAM-Zellen zu realisieren (dies ist noch im Forschungsstadium), die bei Raumtemperatur den Speicherinhalt über eine Million Jahre lange garantieren sollen.<ref>{{Literatur |Autor=J. A. Cooper, M. R. Melloch, W. Xie, J. W. Palmour, C. H. Carter |Titel=Progress and Prospects for Nonvolatile Memory Development in Silicon Carbide |Sammelwerk=Institute of Physics Conference Series |Band=137 |Nummer=7 |Datum=1993 |Seiten=711–714}}</ref>

Als nichtflüchtige Speicher gibt es außer NVRAMs auch elektrisch einmal oder mehrmals programmierbare [[Electrically Erasable Programmable Read Only Memory|EEPROMs]], [[Flash-Speicher]] oder [[Erasable Programmable Read Only Memory|EPROMs]].
NVRAMs grenzen sich durch folgende funktionale Unterschiede ab:

* NVRAM kann ohne vorangehendes Löschen beschrieben werden.
* Bei NVRAM ist das Schreiben eines neuen Wertes gleich schnell wie der Lesevorgang. Es müssen keine Programmiersequenzen und zusätzliche Wartezyklen beim Beschreiben eingehalten werden.
* Die Anzahl der Schreibeoperationen ist nicht begrenzt und NVRAMs sind von der Speicherstruktur her normalerweise unsegmentiert organisiert.

== Anwendungen ==
Anwendungen von NVRAM liegen überall dort, wo kleinere, variable Datenmengen wie Konfigurationsdaten, beginnend von einigen 10 Byte bis zu einigen wenigen [[Binärpräfix#Verhältnis binärer und dezimaler Präfixe|Mebibyte]], längere Zeit ohne externe Energieversorgung gespeichert werden sollen. Eine typische Anwendung stellt das bei [[Personal Computer]]n als [[CMOS-RAM]] bezeichnete NVRAM dar. In diesem NV-SRAM werden die [[Basic Input Output System|BIOS]]-Parameter und Hardwarekonfigurationen eines PC-Systems gespeichert.

== Literatur ==
*{{Literatur
|Autor=Paul Horowitz, Winfield Hill
|Titel=The Art of Electronics
|Auflage=2.
|Verlag=Cambridge University Press
|Datum=1998
|ISBN=0-521-37095-7}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Halbleiterspeichertechnik]]
[[Kategorie:Abkürzung]]

NVRAM - Versionsgeschichte

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