IBM dan Samsung mengembangkan STNRAM 11nm

Bulan ini, IBM merayakan hari jadi ke - 20 proyek Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM). Awalnya, tujuannya adalah untuk mengendalikan sel menggunakan medan elektromagnetik. Sekarang proyek telah berubah menjadi pengembangan sel memori dengan merekam informasi dengan mentransmisikan momen rotasi putaran oleh elektron. Jenis memori ini disebut STTMRAM (spin-transfertorqueMRAM).

Bersama dengan IBM, banyak mitra mengerjakan proyek ini. Yang pertama adalah Motorola. Kemudian - perusahaan Infineon, TDK, Micron dan lainnya. Berkat partisipasi spesialis dari perusahaan-perusahaan ini, proyek ini dapat berubah dari konsep teoritis murni menjadi teknologi nyata. Selama beberapa tahun, sejumlah masalah teknis membuatnya sulit untuk skala memori ke kepadatan tinggi. Namun masalah ini masih berhasil diselesaikan. Dan sekarang, bersama dengan Samsung, kita telah sampai pada tahap akhir. Kita dapat mengatakan bahwa pengembangannya sudah dekat dengan peluncuran komersial. Sekarang tugas utama diselesaikan, para ahli mengoptimalkan teknologi utama dan alat bantu. Prestasi utama bekerja dengan Samsung adalah transfer struktur sel dari horizontal ke vertikal.


Sampel uji STTMRAM sekarang siap. Ukuran bagian kerja sel adalah 11 nm. Karenanya, memori jenis ini akan diproduksi menggunakan teknologi proses 10-nm. Kecepatan akses sel sekitar 10 ns. Menurut parameter ini, memori baru di sebelah DRAM, dan bukan NAND-flash. STTMRAM diposisikan sebagai memori utama dengan sumber daya penulisan ulang yang hampir tak ada habisnya.

Keuntungan lain dari produk baru ini adalah konsumsi daya yang lebih rendah dibandingkan dengan jenis memori tradisional - hanya 7,5 μA yang diperlukan untuk perekaman.



Teknologi transfer momen-spin (spin-torque-transfer-STT) atau switching menggunakan transfer putaran menggunakan elektron dengan keadaan putaran tertentu (disebut elektron terpolarisasi). Ketika melewati lapisan feromagnetik, elektron-elektron ini mengubah momen magnetik intrinsik lapisan dan mengarahkan kembali magnetisasinya ... Metode ini mengurangi jumlah arus yang diperlukan untuk menulis data ke sel memori. Konsumsi energi selama membaca dan menulis menjadi hampir sama. Dalam kasus teknologi MRAM tradisional, dengan peningkatan kepadatan sel memori, juga perlu untuk meningkatkan arus yang diperlukan untuk perekaman. Teknologi baru akan relevan untuk teknologi proses 65 nm atau kurang.

Memori magnetoresistif memiliki kecepatan yang kira-kira sama dengan SRAM dan kepadatan sel yang sama. Tetapi konsumsi daya MRAM jauh lebih rendah daripada DRAM. Selain itu, seperti yang disebutkan di atas, memori ini tidak menurun seiring waktu. Bersama-sama, sifat-sifat memori magnetoresistif ini membuatnya benar-benar universal. Itu dapat menggantikan beberapa jenis memori sekaligus, termasuk SRAM, DRAM, EEPROM dan Flash. Ini akan mengarah pada penyatuan memori pada perangkat yang berbeda dan dalam berbagai jenis drive.

“Berkat keunggulannya, chip MRAM dapat menggantikan kombinasi SRAM dan memori flash di beberapa jenis perangkat yang bekerja dengan aplikasi sumber daya rendah. Tetapi tujuan jangka panjang kami adalah untuk mengembangkan solusi berdasarkan SpinTorqueMRAM untuk server IBM, ”kata Dr. Daniel Worledge), salah satu manajer proyek untuk mengembangkan tipe memori baru di IBMResearch.

Pada tanggal 7 November tahun ini, perusahaan kami mengadakan simposium yang didedikasikan untuk peringatan 20 tahun pengembangan SpinTorque MRAM. Detail acara dapat ditemukan di tautan ini .

Source: https://habr.com/ru/post/id396691/