LEOMEM
Das LEOMEM-Projekt (Memristive-Based In-Memory Computing for Low Earth Orbit Missions) wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Ziel des Projekts ist es, eine RRAM-basierte In-Memory-Computing-Architektur für IoT-Anwendungen in Missionen im niedrigen Erdorbit (LEO) zu konzipieren, zu realisieren, zu prototypisieren und zu evaluieren.
Im Rahmen des MIMEC-Projekts der ersten Phase des MEMRISTEC-Schwerpunktprogramms untersuchten die drei Partner — IHP, Universität Rostock und TUM — strahlungsresistente Speichertechnologien mit einem Schwerpunkt auf Optimierungen auf Geräte- und Schaltungsebene sowie auf der Entwicklung von Software-Frameworks, die das Systemdesign ermöglichen und die zweite Phase vorbereiten sollen.
In der geplanten Fortsetzung des MIMEC-Projekts zielt LEOMEM darauf ab, einen strahlungsresistenten, RRAM-basierten Speicherblock zu entwickeln, der sowohl für Speicher- als auch Rechenoperationen geeignet ist, und diesen einer umfassenden Validierung unter extremen Umweltbedingungen — einschließlich Strahlungs- und Temperaturbelastung — zu unterziehen.
Zielsetzung
Das Konzept dieses Projekts baut auf der ersten Phase auf: der Erweiterung einer CPU um einen eingebetteten, strahlungsresistenten, nichtflüchtigen RRAM-basierten Speicher, der als Backup-Checkpoint-Speicher dient.
Ein Checkpoint-Speicher ermöglicht es der CPU, ihren Zustand regelmäßig in einem nichtflüchtigen Medium zu speichern, um den Systemkontext auch bei Ausfällen oder Stromverlust zu bewahren.
Dieses Konzept wird im abschließenden Meilenstein der zweiten Phase validiert — durch die Realisierung eines integrierten Chips, der sowohl die analogen als auch digitalen Komponenten des gesamten Projekts vereint und unter Strahlungs- und Temperaturbelastung getestet wird.
Zur Erreichung dieser Ziele sind die geplanten Forschungsaufgaben in drei Hauptziele unterteilt:
1.Entwicklung und Evaluierung eines mehrstufigen Strahlungsschutzes
2.Realisierung eines energieeffizienten RRAM-Speichers, der für extreme Umgebungen geeignet ist
3.Integration in einen einzelnen Prototyp und Optimierung aus Systemperspektive
