DRAM, hafıza pazarındaki en büyük segmenttir. Aynı zamanda, sunucu, akıllı telefon, PC ve diğer ürünler DRAM talebine göre büyüdükçe, bu tür yarı iletken ürünleri yeni bir süper büyüme dönemi turunda user olacaktır.

Yapıdan, DRAM belleğinden, bellek birimi bir kapasitör ve bir transistörden oluşur. Kapasitör şarjı saklamak için kullanılır, transistör, kapasitöre erişmek için kullanılır ve ne kadar ücret saklanır ve yeni bir ücret de saklanabilir. Bununla birlikte, minyatürleşme, entegre hale getirme, DRAM'ın dezavantajı da maruz kalır - tek bir transistör, küçük kapasitörlerde iyi bir şekilde şarj etmemektedir. Kapasitörden akıma veya zaman içinde açıkça tanımlanmış şarj durumunu kaybetmek için kapasitöre akışa neden olur. Bu sorun, düzenli yenileme dramasıyla önlenebilir, ancak bu, hafızanın içeriğini okumak ve geri dönmek anlamına gelir.

Veri işleme gereksinimlerindeki dalgalanma ile, bu tür bir DRAM, gelecekteki pazar talebini karşılamak için daha iyidir. Bu nedenle, endüstri ayrıca mevcut DRAM teknolojisini geliştirmek için yeni teknolojiler arıyor. Bu süreçte, kapasitif dram teknolojisini incelemek için bazı şirketler ve kurumlar vardır.

Dfm

Dinamik Flash Bellek: DFM, Dr. Fujio Masuoka tarafından kurulan Unisantis Electronics şirketinin başlatılması. Raporlara göre, bu, dram veya diğer türlerden daha hızlı, daha yoğun bir tekniktir ve Dram'a bir alternatif olacaktır.

DRAM, uçucu, kapasitif, yıkıcı bir okuma formuna dayalı hafızalıdır - uzun süredir, zorluğu her zaman güç tüketimini arttırmadan daha düşük maliyetle devam etmiştir.

DFM ayrıca bir tür uçucu bellekdir, ancak kapasitöre bağlı olmadığı için kaçak yolu daha azdır. Bu tekniği kullanarak anahtarlama transistörleri ve kapasitörler arasında bağlantı yoktur.

DFM geliştirme süreci arasında, dikey surround kapı transistörü (SGT) teknolojisi önemli bir rol olarak işlev görür. Raporlara göre, dikey SGT, son devre uygulaması için çeşitli temel özellikler sunar: yüzey yoğunluğu düzleme ve finfet transistörüyle karşılaştırıldığında iyileştirilir; çünkü transistör kanalının çevre kapısına güçlü elektrostatik kontrol yapıldığından, kaçak gücü azalır . Yüksek performans veya son derece düşük güç tüketimi olsun, transistör genişliği ve uzunluk boyutunun nihai uygulama optimizasyonu için.

DFM / SGT teknolojisi hala elektrik yükü sızdıracak, ancak oranı dramdan çok daha yavaştır ve okuma yıkıcı değildir. Bu, Yenileme döngüleri arasındaki aralığın daha uzun olduğu anlamına gelir, bu nedenle daha fazla okuma ve yazma bant genişliği vardır. DFM / SGT, blok yenileme ve silme sağlar ve DRAM'dan daha hızlı erişim hızları sağlar.

Unisantis, DFM'nin simülasyonda çok fazla potansiyele sahip olduğunu ve yoğunluğu dramın dört katı olduğunu iddia ediyor ve önemli bir GB / mm gelişmesine sahip. DFM'nin birim yapısının bugün kullanıldığını, bu da DRAM'ın (akım 16GB) sınırının hemen 64GB belleğe çıkabileceğini söyledi.

Unisantis, DFM kavramlarını geliştirmiştir ve şimdi testi açmak ve DFM'nin işlevini ve potansiyelini göstermek için bir dizi bellek ve döküm ortaklığı geliştirmek istiyor.

2T0C DRAM

DFM'ye ek olarak, Gürcistan, Notadegm Üniversitesi Rochester, Rochester, yeni bir tür kapasitif dram önerdi.

Geçen yıl düzenlenen IEEE Uluslararası Elektronik Ekipman Konferansı (IEDM), Araştırma Ekibi şunları söyledi: "Bu yeni dram türü oksit yarı iletkenden yapılır ve işlemcinin üzerindeki katmanlara yerleştirilmiş ve karakteri ticari dramadır. Yüzlerce veya Binlerce kez büyük sinir ağları çalıştırırken, çok fazla enerji tasarrufu yaparken geniş bir alan sağlayabilir. "

Bu yeni gömülü dram, sadece iki transistörden yapılmıştır ve hiçbir kapasitör (2T0C) yoktur. Bu uygulanabilir, transistörün kapısı doğaldır (küçük) kapasitör. Bu nedenle, biti temsil eden şarj burada saklanabilir. Bu tasarım, özellikle AI için bazı önemli avantajlara sahiptir.

2T0C DRAM ünitesinin, verileri yeniden yazmak zorunda kalmadan verilere zarar vermeden verileri okuduğu anlaşılmaktadır. Araştırma ekibi üyesi, 2T0C'nin düzenlenmesini temsil eder. Silikon mantık transistörleri için uygun değildir. Transistörün kapı kapasitansı çok düşük olduğundan ve transistörün sızması çok yüksek, herhangi bir bit derhal kaybedilecektir. Bu nedenle, araştırmacılar amorf oksit yarı iletkenlerinden yapılmış ekipmanlara adım atıyorlar.

Bu yöntemin rehberliğinde, Belçika Mikroelektronik Araştırma Merkezi (IMEC), yarı iletken olarak Indium Gallium-Çinko Oksit (IGZO) kullanan Uluslararası Elektronik Cihaz Konferansı'nda (IEDM) benzer bir 2T0C gömülü bir program başlattı. IMEC'in Gelişmiş Bilim Adamı Attilio Belmonte, IGZO'nun oksijen alanının neden olduğu malzeme kusurlarını onarmak için bir oksijende tavlanmış olması gerektiğini belirtti. Bu, mevcut akışa katkıda bulunabilecek serbest elektron sayısını azaltmanın etkisine sahiptir, ancak bu cihazlar anahtar olarak çalışmaz.

Vlt teknolojisi

Kilopass ayrıca, kapasitif bir dram elde etmek için 2016 yılında VLT teknolojisini başlattı.

Kilopass'ın VLT'nin, tristör mimarisinin depolama birimini daha kompakt yapması için dikey bir şekilde sağlayan kapasitif bir yapı kullandığı anlaşılmaktadır. Kompakt yapı artı gerekli fiziksel cihaz, DDR standartlarıyla uyumlu yeni bir teknoloji getirecek ve o zamanlar ilk 20 Nano Dram'ın% 55'inin% 55'ini üreten bir üretim süreçlerinin basit bir kesişimini oluşturur.

2T0C DRAM'ın aksine, medya raporlarına göre, VLT Teknoloji Depolama Teknolojisi, mantıksal CMOS işlemi ile% 100 yeni bir malzeme olmadan uyumlu olabilir.

Z-ram

Z-RAM, bir kapasitör için yeni bir DRAM olan yenilikçi silikon tarafından geliştirilmiştir. Önceki raporlara göre, Z-RAM tek bir transistör dram, yalnızca bir transistör tarafından bir depolama biti birimi olarak. Tek bir transistörden ve karmaşık bir kapasitörden oluşan dramların aksine, bir z-ram depolama biti ünitesi, bir kapasitör veya başka bir yapı olmadan oluşturulabilir.

Z-RAM, yüzer gövde etkisine, yani yalıtkan (SOI) işlemine dayanır, işlem, transistörü yalıtılmış tankta (transistör voltajı ", oluğun altındaki gofret substratına göre) görecelidir. Yüzer gövde etkisi, küvetin dibi ile alt tabakanın alt kısmı arasında değişken bir kapasitansla sonuçlanır. Kayan gövde etkisi genellikle devre tasarımını etkileyen paraziter bir etkidir, ancak bir tek kapasitör eklemeden Dram'a benzer bir birim oluşturabilir ve ardından yüzer gövde etkisi geleneksel bir kapasitörün yerini alır. Kapasitör transistörün altında bulunduğundan (transistöre rutin bir dram olarak bir transistör olarak bitişik olmak yerine), "Z-RAM" adının bir başka anlamı, negatif Z yönünde uzatılır.

Z-RAM depolama ünitesinde, mantık durumu, aşırı gereksiz bir deliğe ve artık pozitif yükü bir çarpışma kullanarak transistörün yüzen gövdesinde depolanır. DRAM'daki kapasitörlerin aksine, okuma işlemi doğrudan ücret miktarını ölçmeye çalışmaz. Bunun yerine, şarj kapısı eşik voltajını yaklaşık 1 volt olarak değiştirir, böylece önemli bir okuma gürültüsü toleransı sağlar.

RAM standart SOI mantığında uygulanır, bu nedenle SOI'nin bulunduğu aynı uygulama alanına mantıklı bir şekilde göç eder. Özellikle yüksek performanslı Soi uygulamalarında, yüksek hızlı bellek kullanılarak hemen hemen her yerde kullanılabilecek hız, güç ve yoğunlukta yaygın olarak yapılandırıldığı bildirilmiştir.

Bununla birlikte, geleneksel SRAM üretim teknolojisinin gelişimi ile (en önemlisi, 32nm üretim düğümlerine geçiş), Z-Ram avantajını kaybetti.

Bu eğilim aynı zamanda ticari uygulamalarına da cevap verir. Wikipedia'nın tanıtılmasına göre, AMD 2006 yılında ikinci nesil Z-RAM'i onaylamasına rağmen, işlemci üreticisi Ocak 2010'da Z-RAM programından vazgeçti. Benzer şekilde, DRAM Üreticileri SK Hynix, 2007 yılında DRAM Cipsleri için Z-RAM'i de yetkilidir, Yenilik Silikon Mart 2010'da, CMOS teknolojisinin daha düşük maliyetli üretimini kullanabilen bir Z-RAM'in SOI versiyonunu geliştirdiklerini, ancak Şirket 29 Haziran 2010'da kapandı. Daha sonra, patenti Aralık 2010'da Magota Teknolojisi tarafından satın alınmaktadır.

Diğer yol

Kapasitör olmayan Dram ile karşılaştırıldığında, IBM başka bir yolu ortaya koyuyor, bu da DRAM'ın devamını sürdürmenin geliştirilmesinin başka bir yolu olarak kabul edilir.

IBM, son yirmi yılda, insanların kapasitörden kurtulmaya çalıştığını, böylece DRAM ünitesinin alanı ve üretim maliyetini daha da azalttığını söyledi. Boyutu daha da azaltmak için, kapasitörün çıkarılması neredeyse acildir. Bu, hücrenin lateral boyutunun, depolama şarjının miktarını azaltmadan gerektiğini gerektirir, daha sonra üretim yapmanın bir yolunu, yani: kapasitör "gizler" deer.

Ancak IBM, uzun vadede, bu, bu sadece geometrik kısıtlamalar nedeniyle değil, aynı zamanda "kuyu" ın şarj birikiminin tüm depolama kapasitesinin kullanılması daha zor olduğu için bir darboğaz olduğunu belirtti. Şarj, transistör gövdesinde depolanır, boyutunu daha da azaltmak için en iyi strateji olarak kabul edilir. Ar-Ge personeli, silikon, farklı kapasitörler dram hücresinin farklı varyantlarıyla denemeye kullandılar. Ancak, az sayıda kişi alternatif yarı iletken materyallere dayanan benzer kavramlara dikkat eder. 2019 yılında "Doğal Elektronik Dergi", IBM, şimdiye kadarki en küçük kapasitör dramını gösterir, sadece 14 nanometre uzunluğunda.

Bu, transistör gövdesini bir kapasitör olarak kullanan bir kapasitör dram hücresi olan tek bir transistördür, burada şarj (bu durumda delikler) geçici olarak burada depolanır. Elektron deliğinin transistör gövdesinden enjeksiyon ve ekstraksiyonu, transistörün elektrostatik davranışının ayarlanmasını sağlar ve bu da iki farklı akım seviyesine neden olur. III-V INGAAS gibi malzemeler tipik olarak daha küçük silikon daha küçük bant boşluklarına sahiptirken, silikon daha düşük voltajda çalışan potansiyel bir avantaja sahiptir. Sırayla bu, daha düşük bir güç tüketimine dönüştürülür.

IBM, 14 nm'lik bir kapasitör MSDRAM hücre fizibilitesine sahip olduklarını kanıtlamaları için uygundur. Elektronik boşlukların sayısını bir transistör gövdesi kullanarak saklayarak, ikili durumlara 0 ve 1'e karşılık gelen iki farklı akım seviyesini elde edebiliriz. Bellek konseptinin deneysel uygulaması, TCAD simülasyonunun sonuçlarını doğrulamaktadır.

Silis temelli gerçekleşmeye kıyasla, IBM, DRAM belleğinin aktif minyatürizasyonunu gerçekleştirmenin umut verici bir yolunu sağlamak için IBM, Ingaas'ın yeni kavramlarını kullanırken, güç tüketimini de azaltır. Bu performans göstergelerinin (tutma süresi gibi) potansiyeli daha da arttırın ve IBM'nin bu gelişmeleri elde etmek için uygulanabilir bir stratejisi vardır.

Bu yeni teknolojilerin ortaya çıkmasından, Dram'ın yeni bir değişiklik turu açtığını öngörüyoruz. Hangi teknolojiyi mevcut dramın yerini alabilir ve piyasa testini gerektirebilir.