DRAM é o maior segmento no mercado de memória. Ao mesmo tempo, como o servidor, o smartphone, o PC e outros produtos cresceram para a demanda de DRAM, esses produtos semicondutores irão inaugurar uma nova rodada de super crescimento do super crescimento.

Da estrutura, a memória DRAM, a unidade de memória consiste em um capacitor e um transistor. O capacitor é usado para armazenar a carga, o transistor é usado para acessar o capacitor e quanta carga é armazenada, e uma nova taxa também pode ser armazenada. No entanto, com o desenvolvimento da miniaturização, integração, a desvantagem do DRAM também é exposta - um único transistor não mantém a carga em pequenos capacitores. Isso causará corrente do capacitor ou fluxo para o capacitor, de modo a perder seu estado de carregamento explicitamente definido ao longo do tempo. Esse problema pode ser evitado através de Refresh Regular DRAM, mas isso significa ler o conteúdo da memória e reescrevê-lo de volta.

Com o surto nos requisitos de processamento de dados, este tipo de DRAM é melhor para atender à demanda futura do mercado. Portanto, a indústria também está procurando novas tecnologias para melhorar a atual tecnologia DRAM. Nesse processo, existem algumas empresas e instituições para estudar a tecnologia Capacitive DRAM.

Dfm.

Memória flash dinâmica: DFM é lançado pela empresa Unisantis Electronics fundada pelo Dr. Fujio Masuoka. De acordo com relatórios, esta é uma técnica mais rápida e mais densa do que DRAM ou outros tipos, e terá uma alternativa ao DRAM.

DRAM é uma memória volátil, capacitiva e destrutiva de leitura - longa, seu desafio sempre foi continuado em menor custo sem aumentar o consumo de energia.

A DFM também é uma espécie de memória volátil, mas, como não depende do capacitor, o caminho de vazamento é menor. Não há conexão entre trocar transistores e capacitores usando essa técnica.

Entre o processo de desenvolvimento do DFM, a tecnologia vertical de transistor de porta surround (SGT) atua como um papel importante. De acordo com relatórios, o SGT vertical fornece diversas características principais para a implementação final do circuito: a densidade da superfície é melhorada em comparação com o plano e o transistor FineFet; uma vez que o forte controle eletrostático é realizado na porta circundante do canal transistor, a potência de vazamento é reduzida . Para a otimização de aplicação final da largura do transistor e tamanho do comprimento, seja alto desempenho ou consumo de energia extremamente baixo.

A tecnologia DFM / SGT ainda vai vazar carga elétrica, mas a taxa é muito mais lenta do que o DRAM, e a leitura não é destrutiva. Isso significa que o intervalo entre os ciclos de atualização é mais longo, então há mais lido e gravação de largura de banda. A DFM / SGT fornece atualização e apagamento de blocos e fornece velocidades de acesso mais rápidas do que DRAM.

A Unisantis afirma que o DFM tem muito potencial na simulação, e sua densidade é quatro vezes a DRAM, e tem uma melhora significativa do GB / mm. Dizia que a estrutura da unidade do DFM é usada hoje, que é o limite para o DRAM (atual 16 GB) pode aumentar para 64 GB de memória imediatamente.

A Unisantis desenvolveu conceitos do DFM e agora está buscando desenvolver uma série de memória e lançar parcerias para abrir o teste e demonstrar a função e o potencial do DFM.

2T0c DRAM.

Além do DFM, pesquisadores da Geórgia, da Universidade de NotadeGm, Rochester, também propuseram um novo tipo de dram capacitivo.

Na Conferência Internacional de Equipamentos Eletrônicos IEEE (IEDM) realizada no ano passado, a equipe de pesquisa disse: "Este novo tipo de dram é feito de semicondutor de óxido e é construído nas camadas acima do processador, e seu caráter é comercial. Centenas ou Milhares de vezes e podem fornecer uma grande área ao executar grandes redes neurais, economizando muita energia ".

Este novo DRAM incorporado é feito apenas de dois transistores, e não há capacitor (2T0C). Isso é viável, é o portão do transistor é natural (apesar do pequeno) capacitor. Portanto, a carga representando o bit pode ser armazenada aqui. Este design tem algumas vantagens principais, especialmente para ai.

Entende-se que a unidade DRAM 2T0C lê os dados sem danificar os dados sem ter que reescrever os dados. O membro da equipe de pesquisa representa o arranjo de 2T0C não é adequado para transistores lógicos de silício. Como a capacitância do portão do transistor é muito baixa e o vazamento do transistor é alto demais, qualquer bit será perdido imediatamente. Portanto, os pesquisadores pisando para equipamentos feitos de semicondutores de óxido amorfo.

Sob a orientação deste método, o Centro de Pesquisa da Microeletrônica Belga (IMEC) lançou um programa incorporado 2T0C semelhante na conferência internacional de dispositivos eletrônicos (IEDM), que usa óxido de zinco de gálio de índio (IGZO) como semicondutor. O cientista avançado do IMEC Attilio Belmonte apontou que o IGZO deve ser recozido em um oxigênio para reparar defeitos materiais causados ​​pelo espaço de oxigênio. Isso tem o efeito de reduzir o número de elétrons livres que podem contribuir para o fluxo de corrente, mas esses dispositivos não funcionarão como o interruptor.

Tecnologia VLT.

Kilopass também lançou a tecnologia VLT em 2016 para não alcançar um DRAM Capacitivo.

Entende-se que a VLT de Kilopass usa uma estrutura capacitiva que permite a arquitetura do tiristor através de uma maneira vertical para tornar a unidade de armazenamento mais compacta. Estrutura compacta, além do dispositivo físico necessário, constrói uma intersecção simples de processos de fabricação, que trará uma nova tecnologia compatível com os padrões DDR e fabrica 55% do Top 20 Nano DRAM no momento.

Ao contrário do 2T0C DRAM, de acordo com os relatórios de mídia, a tecnologia de armazenamento de tecnologia VLT pode ser compatível com o processo de CMOS lógico 100% sem qualquer novo material.

Z-ram

O Z-RAM é desenvolvido por silício inovador, que também é um novo DRAM para um capacitor. De acordo com relatórios anteriores, o Z-RAM é um único DRAM transistor, apenas por um transistor como uma unidade de bits de armazenamento. Ao contrário dos drams compostos de um único transistor e capacitor complexo, uma unidade de bit de armazenamento Z-RAM pode ser formada sem um capacitor ou outra estrutura.

O Z-RAM depende do efeito flutuante do corpo, ou seja, o processo do isolador (SOI), o processo coloca o transistor no tanque isolado (a tensão do transistor "float" em relação ao substrato da bolacha abaixo da ranhura). O efeito do corpo flutuante resulta em uma capacitância variável entre a parte inferior da banheira e o substrato abaixo. O efeito do corpo flutuante é geralmente um efeito parasitário que afeta o design do circuito, mas também pode construir uma unidade semelhante ao DRAM sem adicionar um único capacitor e, em seguida, o efeito do corpo flutuante substitui um capacitor convencional. Como o capacitor está localizado abaixo do transistor (em vez de estar adjacente ao transistor como transistor como dram de rotina), outro significado do nome "Z-RAM" é estendido na direção do Z Negativo.

Na unidade de armazenamento Z-RAM, o estado lógico é armazenado no corpo flutuante do transistor usando uma colisão para exceder um orifício desnecessário e carga positiva residual. Ao contrário dos capacitores no DRAM, a operação de leitura não tenta medir diretamente a quantidade de cobranças. Em vez disso, a carga altera a tensão do limite de porta para cerca de 1 volt, proporcionando assim uma tolerância de ruído de leitura considerável.

A RAM é implementada na lógica padrão SOI, portanto, ele logicamente migrará para a mesma área de aplicativo em que Soi está localizado. Foi relatado que é amplamente configurável em velocidade, energia e densidade, que pode ser usado quase em qualquer lugar usando memória de alta velocidade, especialmente em aplicativos SOI de alto desempenho.

No entanto, com o avanço da tecnologia tradicional de fabricação de SRAM (mais importante, a transição para nós de fabricação de 32nm), Z-Ram perdeu sua vantagem.

Esta tendência também responde a suas aplicações comerciais. De acordo com a introdução da Wikipedia, embora a AMD tenha aprovado o Z-RAM de segunda geração em 2006, o fabricante do processador desistiu do programa Z-RAM em janeiro de 2010. Da mesma forma, o DRAM Produtores SK Hynix também autorizou o Z-Ram em 2007 para chips DRAM, a inovação silicone anunciada em março de 2010 que eles estão em conjunto em conjunto uma versão não-SOI do Z-RAM, que pode usar a produção de custos mais baixos de tecnologia CMOS, mas o Empresa fechada em 29 de junho de 2010. Posteriormente, sua patente é adquirida pela tecnologia de Magota em dezembro de 2010.

Outra maneira

Em comparação com o DRAM não-capacitor, a IBM coloca outra maneira, que também é considerada outra maneira de promover o desenvolvimento contínuo do DRAM.

A IBM disse que nas últimas duas décadas, as pessoas têm tentado se livrar do capacitor, reduzindo ainda mais a área e o custo de fabricação da unidade DRAM. A fim de reduzir ainda mais o tamanho, a remoção do capacitor é quase urgente. Isso requer que o tamanho lateral da célula seja necessário sem reduzir a quantidade de carga de armazenamento, depois deixa uma maneira de tornar a fabricação, a saber: o capacitor "esconde" mais profundamente.

Mas a IBM apontou que a longo prazo, este é um gargalo, que não é apenas por restrições geométricas, mas também porque a acumulação de carga do "bem" é mais desafiadora usando toda a capacidade de armazenamento. A carga é armazenada no corpo do transistor foi considerada a melhor estratégia para reduzir ainda mais o tamanho. A equipe de P & D usou silício para experimentar diferentes variantes de capacitores dram celular. Mas poucas pessoas prestam atenção a conceitos semelhantes com base em materiais de semicondutores alternativos. Em 2019, "Revista Eletrônica Natural", a IBM demonstra o menor dram de capacitor de todos os tempos, com apenas 14 nanômetros de comprimento.

Este é um único transistor, uma célula de Dram Capacitor, que usa o corpo do transistor como capacitor, em que a carga (neste caso é orifícios) é temporariamente armazenado nele. A injeção e a extração do buraco do elétron do corpo do transistor permite o ajuste do comportamento eletrostático do transistor, resultando em dois níveis de corrente diferentes. III-V Materiais como ingaas normalmente têm lacunas de banda menores de silício menor, enquanto o silício tem uma vantagem em potencial que opera em uma tensão muito menor. Por sua vez, isso é transformado em um consumo de energia menor.

A IBM é conveniente para representar que provaram ter uma viabilidade de células MSDRAM de capacitores de 14 nm. Ao armazenar o número de cavidades eletrônicas usando um corpo transistor, podemos obter dois níveis de corrente diferentes correspondentes aos estados binários 0 e 1. A implementação experimental do conceito de memória confirma os resultados da simulação do TCAD.

Em comparação com a realização baseada em silicone, a IBM usa os novos conceitos da Ingaas para fornecer uma maneira promissora de realizar a miniaturização ativa da memória DRAM, enquanto reduz o consumo de energia. A partir desse conceito de indicadores de desempenho (como tempo de retenção), melhorar ainda mais o potencial, e a IBM tem uma estratégia viável para alcançar essas melhorias.

Do surgimento dessas novas tecnologias, prevemos que o DRAM está abrindo uma nova rodada de mudanças. Qual tecnologia pode substituir o dram atual e exigir o teste de mercado.