加入 RRAM 開發戰線,Sony 與 Micron 共同發表新成果

作者 | 發布日期 2014 年 12 月 24 日 8:35 | 分類 晶片
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新世代的 NVRAM 開發逐漸進入火熱階段。

繼 Crossbar 在先前 IEDM 2014(IEEE International Electron Devices Meeting)發表了他們在電阻式記憶體(Resistive RAM, RRAM、ReRAM)的最新成果之後,Sony 也與合作夥伴 Micron 發表了自 2011 年首度公開 RRAM 試作品後的最新試作品結果。




在 RRAM 的合作關係中,Sony 與 Micron 各自扮演了重要角色;Sony 持有 RRAM 的技術,Micron 則是目前記憶體製造業的大廠。在今年的 ISSCC 2014 研討會中,先是公佈 16Gbit RRAM 的電路技術,緊接著在數日前的 IDEM 2014 中,發表裝置本體的製作。在此之前兩家廠商在次世代記憶體的發展是各有歧異的,Sony 在 2011 ISSCC 中發表了 4Mb 的 RRAM 試作品,而 Micron 則是鑽研相變式記憶體(PCM、PRAM)並且將 128Mb PRAM 商業化,但自此之後就無提升容量的後續動作。

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這次 Sony 與 Micron 合作的樣品,方向上是以 “非揮發式 DRAM” 來製作,相比於待機時仍要繼續耗電的揮發性 DRAM,由於非揮發性的特性可以將電力完全關閉,因此在越來越講求能耗的的現在具有一定的吸引力。

實際上試做的產品也是朝向這樣的方向前進,16Gb 樣品有著單一顆晶片可以 2GB容量,適合電腦主記憶體的意味存在。成品的設計則是直接做成一般 DDR 介面的樣子,可以直接替換 DDR SDRAM;製造技術的部份,使用 27nm CMOS 製程,三層金屬配線、記憶體 Cell Size 大約在 6F^2(F 單位意指半導體的 Design Rule,通常指製程的金屬線寬),種種的特性都與目前較先進的記憶體製造製程類似。另外目前 RRAM 並沒有任何的量產紀錄,因此能否直接已高容量密度的設計直接量產會是可能的障礙,而同樣的製造成本能否與現在的 DRAM 匹敵,種種因素的拉扯或許也是初期樣品選擇 16Gb 的因素。

這次 Sony 與 Micron 發表的 Cell 設計,是以一個記憶單元搭配上一個身兼 Selector 的 MOS 組合,記憶單元的的組合結構,是以高位 CuTe 薄膜、絕緣薄膜與低位電極材料組合而成,是 Sony 早先開發結果的延續。

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Sony 與 Micron 同時發表了實際測試的結果與 ISSCC 當時發表論文的性能預測比較,讀取性能在 900MB/s 左右,寫入則是 180MB/s ,與當初論文的設計預測結果相當接近,從這點看起來,繼續發展而至商品化的可能性相當高。

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(本文由 VR-Zone 授權轉載) 

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