СтатьиНовостиОбзорыCES 2015
А поскольку RRAM можно выпускать с помощью тех же процессов, что и NAND, оборудование имеющихся производственных линий менять не придется. Но прежде чем начать производство, специалистам Crossbar пришлось преодолеть серьезное техническое препятствие — утечку электронов из ячеек памяти, приводящую к ошибкам в данных. Утечка электронов — обычная проблема для энергонезависимой памяти, в том числе флеш-памяти NAND, используемой в современных твердотельных накопителях (Solid State Drive, SSD). Когда топологический размер элемента микросхем стал меньше 20 нм, а плотность упаковки соответственно увеличилась, возникла проблема, связанная с перетеканием заряда из ячеек в соседние. Samsung, Intel, Micron и другие производители SSD справляются с этим путем увеличения объема кода коррекции ошибок. В ряде компаний начали прибегать к пространственной компоновке: для повышения плотности памяти ячейки размещаются одна над другой, число таких ярусов может достигать 32 — это позволило увеличить емкость памяти без дальнейшего уменьшения размера ячейки. На сегодня самые передовые процессы изготовления плоских ячеек NAND позволяют формировать элементы с топологическим размером от 10 до 19 нм. В Crossbar же свою память 3D RAM решили для начала выпускать по технологическому процессу 20 нм. В NAND для хранения битов используются полевые транзисторы с плавающим затвором или ловушка заряда. В RRAM же биты представлены микроскопическими проводящими нитями, образующимися или разрушающимися под действием тока. Верхний металлический слой ячейки RRAM представляет собой проводящий электрон, средний слой из аморфного кремния выполняет роль переключающего, а нижний электрод выполнен из неметаллического материала. Когда к электродам прикладывают напряжение, наночастицы верхнего растворяются в переключающем материале, формируя нить; когда она контактирует с нижним электродом, ячейка памяти проводит ток. Если приложить ток противоположной полярности, нить исчезает, ячейка утрачивает проводимость. Утечка электронов — паразитный ток — свойственна всем реализациям резистивной оперативной памяти. Для преодоления проблемы, связанной с ошибками в данных, в Crossbar придумали способ «прятать» соседние ячейки от программируемых на сохранение данных, обеспечивая тем самым защиту от непреднамеренного изменения. Как объясняют в компании, для этого ячейкам назначается определенный диапазон напряжений; ячейки, запрограммированные при напряжениях от -1 до +1 В, игнорируются, а в остальные производится запись. Эта технология получила название Field-Assisted Superlinear Threshold. С ее помощью удалось избавиться от паразитных токов и тем самым сделать большой шаг к коммерциализации памяти RRAM. «Анонсировав полтора года назад свою разработку, мы объявили об амбициозных планах по созданию памяти нового поколения, позволяющей сохранить терабайт на чипе размером с почтовую марку, — напомнил Джордж Минассян, генеральный директор Crossbar. — Теперь нам удалось значительно приблизить возможность использования технологии RRAM в составе коммерческих продуктов; это революционное достижение, которое откроет совершенно новые возможности в области выпуска корпоративных систем хранения и систем на кристалле, оснащенных энергонезависимой памятью большой емкости».
