طورت IBM و Samsung 11 نانومتر STTMRAM

احتفلت شركة IBM هذا الشهر بالذكرى السنوية العشرين لمشروع ذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسي (MRAM). في البداية ، كان الهدف هو السيطرة على الخلية باستخدام مجال كهرومغناطيسي. الآن تحول المشروع إلى تطوير خلية ذاكرة بمعلومات تسجيل عن طريق إرسال لحظة دوران السبين بواسطة الإلكترون. يسمى هذا النوع من الذاكرة STTMRAM (spin-transfertorqueMRAM).

بالتعاون مع IBM ، عمل العديد من الشركاء في هذا المشروع. الأول كان موتورولا. ثم - شركات Infineon و TDK و Micron وغيرها. بفضل مشاركة المتخصصين من هذه الشركات ، تمكن المشروع من التحول من مفهوم نظري بحت إلى تقنية حقيقية. لعدة سنوات ، جعل عدد من المشاكل التقنية من الصعب توسيع الذاكرة إلى كثافة عالية. لكن هذه المشكلة لا تزال قادرة على حلها. والآن ، مع Samsung ، وصلنا إلى المرحلة النهائية. يمكننا القول أن التطوير قريب بالفعل من الإطلاق التجاري. الآن تم حل المهمة الرئيسية ، يقوم الخبراء بتحسين التكنولوجيا الرئيسية والأدوات المساعدة. كان الإنجاز الرئيسي للعمل مع Samsung هو نقل بنية الخلية من أفقي إلى رأسي.


عينة اختبار STTMRAM جاهزة الآن. حجم الجزء العامل من الخلية هو 11 نانومتر. وفقًا لذلك ، سيتم إنتاج هذا النوع من الذاكرة باستخدام تقنية معالجة 10 نانومتر. سرعة الوصول إلى الخلية حوالي 10 نانوثانية. وفقًا لهذه المعلمة ، تكون الذاكرة الجديدة بجوار DRAM وليس NAND-flash. يتم وضع STTMRAM كذاكرة رئيسية مع مورد إعادة كتابة لا نهاية له تقريبًا.

ميزة أخرى للمنتج الجديد هي انخفاض استهلاك الطاقة مقارنة بالأنواع التقليدية من الذاكرة - مطلوب 7.5 أمبير فقط للتسجيل.



تستخدم تقنية نقل عزم الدوران (spin-torque-transfer-STT) أو التبديل باستخدام نقل الدوران الإلكترونات مع حالة معينة من الدوران (ما يسمى الإلكترونات المستقطبة). عند المرور عبر طبقة مغناطيسية حديدية ، تغير هذه الإلكترونات العزم المغناطيسي الجوهري للطبقة وتعيد توجيه مغنطتها ... هذه الطريقة تقلل من كمية التيار المطلوب لكتابة البيانات إلى خلية ذاكرة. يصبح استهلاك الطاقة أثناء القراءة والكتابة هو نفسه تقريبًا. في حالة تقنية MRAM التقليدية ، مع زيادة كثافة خلايا الذاكرة ، يجب أيضًا زيادة التيار المطلوب للتسجيل. ستكون التكنولوجيا الجديدة ذات صلة بتقنية المعالجة 65 نانومتر أو أقل.

الذاكرة المغناطيسية المقاومة لها نفس سرعة ذاكرة الوصول العشوائي ونفس كثافة الخلية. لكن استهلاك طاقة MRAM أقل بكثير من استهلاك DRAM. بالإضافة إلى ذلك ، كما ذكر أعلاه ، لا تتحلل هذه الذاكرة بمرور الوقت. معا ، هذه الخصائص للذاكرة المغناطيسية تجعلها عالمية حقا. يمكنه استبدال عدة أنواع من الذاكرة في وقت واحد ، بما في ذلك SRAM و DRAM و EEPROM و Flash. سيؤدي ذلك إلى توحيد الذاكرة على أجهزة مختلفة وفي أنواع مختلفة من محركات الأقراص.

"بفضل مزاياها ، يمكن لشريحة MRAM أن تحل محل تركيبة ذاكرة SRAM وذاكرة فلاش في بعض أنواع الأجهزة التي تعمل مع التطبيقات منخفضة الموارد. لكن هدفنا على المدى الطويل هو تطوير حل يعتمد على SpinTorqueMRAM لخوادم IBM "، يقول الدكتور دانيال وورليدج) ، أحد مديري المشاريع لتطوير نوع جديد من الذاكرة في IBMResearch.

في 7 نوفمبر من هذا العام ، عقدت شركتنا ندوة مخصصة للذكرى العشرين لتطوير SpinTorque MRAM. يمكن العثور على تفاصيل الحدث على هذا الرابط .

Source: https://habr.com/ru/post/ar396691/