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這款芯片將成為DRAM的替代者?

2021-05-20
來源:半導體行業觀察
關鍵詞: DRAM DFM

  據electronicweekly報道,新加坡Unisantis Electronics推出了動態閃存(Dynamic Flash Memory:DFM)。據介紹,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,并將有希望成為DRAM的替代者。

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  報道指出,Unisantis Electronics是由閃存技術的發明者Fujio Masuoka于2008年創立,擁有專利的環繞柵晶體管(surround gate transistor :SGT)技術,這是一種3D晶體管設計,可為存儲器和圖像傳感器半導體制造商提供顯著的系統設計和性能優勢,并且能微縮到非常小節點。據介紹,垂直SGT為最終的電路實現提供了幾個關鍵特性: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行了強大的靜電控制,因此降低了泄漏功率,針對最終應用優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已在設計技術協同優化(DTCO)和三維過程仿真方面進行了大量投資,以實現SGT技術的生產制造流程。正在進行的工藝開發和制造試驗現場正在將SGT技術產品化,以用于先進的工業應用。

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  Unisantis認為,DRAM長期以來一直面臨的挑戰是繼續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易失性存儲器(如DRAM)的局限性,其固有的短,常規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,因此開關晶體管和電容器之間沒有連接。這樣的設計帶來的結果是單元設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。根據最近的IEEE ISSCC(國際固態電路會議)論文,DRAM的擴展幾乎停止在16Gb。

  在4F2單元密度下對DFM建模可以發現DFM的完美結構。DFM的設計和開發意味著Gb / mm2的顯著提高,而今天對DRAM的限制(目前為16Gb)可以使用DFM的根本增強的單元結構立即增加到64Gb內存。

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  更換DRAM是該行業面臨的主要挑戰,不僅是因為DRAM已占當前市場對內存的需求的50%以上(Yole Development,2020年)。預測還表明,到2025年,對這類低成本,高密度DRAM的需求將繼續增長,并超過1000億美元。但是,一些提議的替代方案也面臨著技術挑戰,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SGT Technology的成熟技術原理開發,并基于該工作和公司的創新,特別是在存儲半導體領域。

 


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