Китайские ученые разработали инновационную архитектуру DRAM
Исследователи из Китая разработали уникальную архитектуру DRAM-памяти, которая не требует использования отдельного конденсатора. Эта инновация может существенно снизить затраты на производство оперативной памяти и улучшить ее стабильность.
- Разработка выполнена учеными Института микроэлектроники Китайской академии наук.
- Создана ячейка DRAM стандартного размера 4F² без отдельного конденсатора.
- Заряд хранится в канале управляющего транзистора благодаря плавающему заряду.
- Техпроцесс включает одно экспонирование и обработку, что упрощает производство.
- Ячейка обеспечивает время хранения данных до 500 секунд без регенерации.
Технические особенности новой архитектуры
Новая ячейка DRAM использует схему 2T0C, где два транзистора делят общий канал для хранения данных. Это решение позволяет повысить стабильность работы ячейки и минимизировать токи утечек. При этом каждая ячейка может хранить два бита информации благодаря четырёхуровневому значению заряда.
Процесс производства и результаты испытаний
Процесс создания ячейки предельно прост. Литография осуществляется по многослойной пластине из полупроводниковых материалов, таких как IGZO и тантал, с использованием слоев диоксида кремния. Вытравливание углублений до 120 нм осуществляется за один проход, что значительно снижает риск брака.
Испытания показали, что ячейка DRAM способна удерживать данные от 470 до 500 екунд без необходимости регенерации. Хотя это не сравнится с NAND-памятью, это значительно превышает значения обычной DRAM, что способствует снижению энергопотребления. Задержка чтения находится на уровне 50 нс, что сопоставимо с DDR5, а температурный дрейф напряжения затвора остается в пределах нормы.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Время хранения данных | 470-500 секунд |
| Задержка чтения | 50 нс |
| Температурный дрейф | менее 100 мВ при 85 °C |
Тем не менее, стоит отметить, что пока неясно, когда новая технология будет готова к массовому производству, так как лабораторные результаты не подтверждают стабильность характеристик на фабриках. История внедрения подобных технологий показывает, что путь от эксперимента до серийного выпуска может занять много лет.