存儲行業(yè)將被顛覆?全球首款無電容DRAM:NAND型3D X-DRAM問世!
2023-05-13 20:29:12 EETOPDRAM 行業(yè)的顯著趨勢之一是推動更高的內(nèi)存容量。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)分析和云計算等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的興起,對高內(nèi)存密度的需求不斷增長,以滿足這些應(yīng)用的處理要求。研究人員和工程師正在開發(fā)更小的工藝節(jié)點和改進的芯片堆疊技術(shù),以將更多的存儲單元集成到單個芯片中。
Neo Semiconductor 預(yù)測的 DRAM 技術(shù)的未來
專注于 3D NAND 閃存和其他存儲技術(shù)的公司 Neo Semiconductor 最近推出了全球首款類 NAND DRAM,以解決 DRAM 的容量瓶頸,并在高存儲密度應(yīng)用中取代 2D DRAM。
DRAM容量瓶頸
“DRAM 容量瓶頸”一詞指的是一個 DRAM 芯片中可以存儲多少內(nèi)存的限制——取決于 DRAM 的物理尺寸和其中的存儲單元數(shù)量。存儲單元密度受單元尺寸、用于構(gòu)建芯片的層的厚度以及運行芯片所需的功率量的限制。
與人工智能相關(guān)的內(nèi)存密集型應(yīng)用給 DRAM 制造商帶來了增加芯片容量的壓力。盡管多年來 DRAM 芯片的尺寸一直在減小,但由于多項技術(shù)挑戰(zhàn),小型化的速度已經(jīng)放緩。也就是說,自 2016 年以來,由于電容器尺寸和低于 10 納米水平的其他電氣限制, DRAM 尺寸停滯在了 10 納米。
Neo Semiconductor 的 3D X-DRAM 技術(shù)
盡管存在這種縮放挑戰(zhàn),Neo Semiconductor 已經(jīng)找到了另一種提高內(nèi)存密度的方法,即開發(fā)了世界上第一個類 3D NAND DRAM 單元陣列,稱為3D X-DRAM。該公司上周向美國專利申請局申請了該類專利。
新的單元陣列結(jié)構(gòu)基于 Neo Semiconductor 的無電容器浮體單元技術(shù)。這種結(jié)構(gòu)以電荷的形式存儲數(shù)據(jù),無需電容器。它在使用 3D 架構(gòu)來增加存儲容量方面“類似 NAND”,但在底層技術(shù)、預(yù)期用例和性能特征方面有所不同。與 NAND 一樣,3D X-DRAM 垂直堆疊存儲單元以增加存儲容量,而不會增加存儲芯片的物理占用空間。
3D X-DRAM 架構(gòu)結(jié)合了獨特的讀/寫機制,可實現(xiàn)比 NAND 閃存更快的訪問時間和更低的延遲。
3D X-DRAM的概念
除了高存儲密度之外,新的 DRAM 技術(shù)還提供了優(yōu)于傳統(tǒng) DRAM 的其他幾個優(yōu)勢,包括功耗更低、可靠性更高、可擴展性更高,以及由于存儲單元之間的互連更短而導(dǎo)致的訪問時間更快。
新的 DRAM 單元可以使用當前的 3D NAND 類工藝制造,只需要一個掩模來定義位線孔并在孔內(nèi)形成單元結(jié)構(gòu),從而簡化了工藝。根據(jù)公司估計,這項技術(shù)可以通過 230 層實現(xiàn) 128 Gb 的密度——是當今 DRAM 密度的八倍。
來源:EETOP編譯整理自allaboutcircuits
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