Специалисты компаний Micron Technology и Sony отрапортовали об очередных достижениях в разработке энергонезависимой резистивной памяти с произвольным доступом (RRAM, или ReRAM). Исследователям удалось получить 16-гигабитные чипы данного типа, изготовленные по 27-нанометровой технологии. О разработке было объявлено на международной конференции по твердотельным схемам ISSCC 2014, которая на прошлой неделе проходила в Сан-Франциско (Калифорния, США).

Схема ячейки памяти ReRAM (здесь и ниже изображения Tech-On!).

Коротко напомним принцип функционирования RRAM. Диэлектрики, которые в нормальном состоянии имеют очень высокое сопротивление, после приложения достаточно высокого напряжения могут сформировать внутри себя проводящие нити низкого сопротивления и, по сути, превратиться из диэлектрика в проводник. То есть материал фактически является управляемым постоянным резистором с двумя или более переключаемыми уровнями сопротивления. Чтение информации происходит с помощью приложения к одному концу резистора некоторого низкого напряжения и измерению уровня напряжения на другом конце.


Представленные RRAM-изделия ёмкостью 16 Гбит совмещают «скорость передачи данных, превышающую показатели флеш-памяти NAND» и ёмкость, характерную для DRAM. То есть фактически новые чипы объединяют достоинства двух названных типов памяти: высокую пропускную способность и энергонезависимость.


В продемонстрированных чипах памяти RRAM задействован DDR-интерфейс; пропускная способность составляет 1 Гбит/с. Используется архитектура из восьми блоков памяти, аналогичная DRAM. Показатели скорости удалось улучшить за счёт работы в параллельном режиме и конвейерного тракта данных.

Заявленная разработчиками скорость передачи информации в режиме чтения достигает 1 Гб/с, в режиме записи — 200 Мб/с. Задержка в режимах чтения и записи составляет соответственно 2 и 10 мкс.


Ячейки памяти, разработанной Micron и Sony, содержат выбирающий транзистор и элемент с изменяемым сопротивлением. Последний имеет двухслойную структуру из специальной плёнки на основе теллурида меди и изоляционного материала. Площадь микрочипов памяти составляет 168 мм2.

Ожидается, что новая память найдёт применение в твердотельных устройства хранения данных. О сроках массового производства не сообщается.

Разработкой RRAM также занимаются многие другие компании и научные коллективы. В их число входят SanDisk, Toshiba и Crossbar. Кстати, последняя уже создала рабочие образцы массивов ячеек RRAM, используя оборудование на коммерческом предприятии. Компания намерена лицензировать свою технологию сторонним производителям. Ожидается, что продукты на основе резистивной памяти с произвольным доступом появятся в течение двух–трёх лет.

Подготовлено по материалам Tech-On!.