《電子技術(shù)應(yīng)用》
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這款芯片將成為DRAM的替代者?

2021-05-20
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: DRAM DFM

  據(jù)electronicweekly報道,新加坡Unisantis Electronics推出了動態(tài)閃存(Dynamic Flash Memory:DFM)。據(jù)介紹,這是一種比DRAM或其他類型的易失性存儲器更快,更密集的技術(shù),并將有希望成為DRAM的替代者。

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  報道指出,Unisantis Electronics是由閃存技術(shù)的發(fā)明者Fujio Masuoka于2008年創(chuàng)立,擁有專利的環(huán)繞柵晶體管(surround gate transistor :SGT)技術(shù),這是一種3D晶體管設(shè)計,可為存儲器和圖像傳感器半導(dǎo)體制造商提供顯著的系統(tǒng)設(shè)計和性能優(yōu)勢,并且能微縮到非常小節(jié)點。據(jù)介紹,垂直SGT為最終的電路實現(xiàn)提供了幾個關(guān)鍵特性:與平面和FinFET晶體管相比,提高了面密度;由于對晶體管通道的周圍柵極進(jìn)行了強(qiáng)大的靜電控制,因此降低了泄漏功率,針對最終應(yīng)用優(yōu)化晶體管寬度和長度尺寸,無論是高性能還是極低的功耗

  Unisantis已在設(shè)計技術(shù)協(xié)同優(yōu)化(DTCO)和三維過程仿真方面進(jìn)行了大量投資,以實現(xiàn)SGT技術(shù)的生產(chǎn)制造流程。正在進(jìn)行的工藝開發(fā)和制造試驗現(xiàn)場正在將SGT技術(shù)產(chǎn)品化,以用于先進(jìn)的工業(yè)應(yīng)用。

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  Unisantis認(rèn)為,DRAM長期以來一直面臨的挑戰(zhàn)是繼續(xù)以更低的成本封裝更多的存儲,而又不增加功耗,DFM采取了革命性的方法來克服傳統(tǒng)易失性存儲器(如DRAM)的局限性,其固有的短,常規(guī)和耗電的刷新功能周期以及破壞性的讀取過程。

  DFM也是易失性存儲器的一種,但是由于它不依賴于電容器,因此泄漏路徑較少,因此開關(guān)晶體管和電容器之間沒有連接。這樣的設(shè)計帶來的結(jié)果是單元設(shè)計具有顯著提高晶體管密度的潛力,因為它不僅提供塊刷新,而且作為閃存提供塊擦除。那就意味著DFM降低了刷新周期的頻率和開銷,并且能夠與DRAM相比,可顯著提高速度和功耗。

  通過使用TCAD仿真,Unisantis已證明DFM與DRAM相比具有將密度提高4倍的巨大潛力。根據(jù)最近的IEEE ISSCC(國際固態(tài)電路會議)論文,DRAM的擴(kuò)展幾乎停止在16Gb。

  在4F2單元密度下對DFM建??梢园l(fā)現(xiàn)DFM的完美結(jié)構(gòu)。DFM的設(shè)計和開發(fā)意味著Gb / mm2的顯著提高,而今天對DRAM的限制(目前為16Gb)可以使用DFM的根本增強(qiáng)的單元結(jié)構(gòu)立即增加到64Gb內(nèi)存。

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  更換DRAM是該行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn),不僅是因為DRAM已占當(dāng)前市場對內(nèi)存的需求的50%以上(Yole Development,2020年)。預(yù)測還表明,到2025年,對這類低成本,高密度DRAM的需求將繼續(xù)增長,并超過1000億美元。但是,一些提議的替代方案也面臨著技術(shù)挑戰(zhàn),包括無電容器的DRAM,ZRAM或簡單的GAA和Nanosheet方法,與DFM相比,它們都有其自身的局限性。

  DFM由Unisantis根據(jù)SGT Technology的成熟技術(shù)原理開發(fā),并基于該工作和公司的創(chuàng)新,特別是在存儲半導(dǎo)體領(lǐng)域。

 


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