RAM ohne Strom – Speicher der Zukunft?
Neuartige Arbeitsspeicher verändern die Grundlagen moderner IT-Systeme: Sie behalten Daten ohne Strom, können selbst rechnen und lassen sich von mehreren Rechnern gleichzeitig nutzen. Forscher der Universität Osnabrück untersuchen diese disruptiven Technologien im Rahmen des Projekts SMAUG und entwickeln Modelle, die künftig effiziente Betriebssysteme und Datenbanken ermöglichen sollen.
An der Universität Osnabrück beschäftigen sich Informatiker derzeit mit neuen Speichertechnologien, die klassische IT-Architekturen grundlegend verändern könnten. Die Module behalten Daten auch ohne Stromversorgung, führen Berechnungen direkt im Speicher durch und lassen sich von mehreren Rechnern im Pool gemeinsam nutzen. Diese Eigenschaften eröffnen neue Möglichkeiten, erfordern aber zugleich angepasste Systemsoftware und neue Konzepte in der Speicherverwaltung. Um diese Entwicklungen voranzutreiben, unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) seit 2020 das Schwerpunktprogramm "Disruptive Hauptspeichertechnologien" – für die aktuelle zweite Förderperiode stellt die DFG erneut rund 6,3 Millionen Euro bereit.
Die wissenschaftliche Koordination des Programms liegt bei Prof. Dr. Olaf Spinczyk, Leiter der Arbeitsgruppe Eingebettete Softwaresysteme an der Universität Osnabrück. Hier betreibt das Team auch eine zentrale Hardwareplattform, die 14 Forschungsprojekten aus ganz Deutschland zur Verfügung steht. Ein Schwerpunkt liegt auf dem Teilprojekt SMAUG, das Spinczyk gemeinsam mit Dr. Birte Friesel leitet. Ziel des Projekts ist es, die Eigenschaften der neuen Speicher präzise und kompakt zu modellieren. "Solche Modelle sind entscheidend für die Entwicklung effizienter Systemsoftware, etwa für Betriebssysteme wie Android oder iOS und für Datenbanken", erklärt Dr. Friesel.
Langfristig sollen diese Modelle dazu beitragen, dass Betriebssysteme Anwendungen und Daten automatisch mit dem jeweils passenden Speichertyp verbinden. Je nach Anforderung – ob hohe Geschwindigkeit, Energieeffizienz oder Ausfallsicherheit – könnte die Software dynamisch entscheiden, welcher Speicher eingesetzt wird. In der aktuellen Förderphase wird dieser Ansatz in einem experimentellen Forschungsbetriebssystem umgesetzt und getestet. Mit SMAUG schaffen die Osnabrücker Forscher damit die Grundlage, um künftige Systemsoftware gezielt auf neue Speichertechnologien abzustimmen. Für IT-Admins und Softwareentwickler ergeben sich daraus langfristig neue Perspektiven in Bezug auf Performance, Architektur und Betrieb.