广告

Flash在40nm遇到制程微缩瓶颈,台积电推MRAM技术

2022-07-05 10:49:56 蔡铭仁,EE Times Taiwan 阅读:
嵌入式非挥发性内存虽以Flash为主流,但Flash在40nm遇到制程微缩瓶颈,这也使各家半导体厂开始导入RRAM和MRAM等下一代非挥发性内存...

人工智能 (AI)、5G与智慧物联网(AIoT)等前瞻技术近年加速发展,在其中扮演关键核心角色,如内存、各类控制芯片等半导体产品和相关技术,也顺应趋势大步向前,制程微缩更替产业开辟崭新局面。着眼内存在制程微缩遇瓶颈,台湾工业研究院(下称工研院)日前携手台积电开发自旋轨道扭矩磁性内存 (Spin Orbit Torque Magnetoresistive Random Access Memory, SOT-MRAM) 数组芯片,锁定AI、车用等市场。SiAednc

MRAM于1990年开始发展,为一种非挥发性内存技术,基本记忆单元称作磁穿隧街面 (Magnetic Tunnel Junction,MTJ),结构是两层铁磁性薄膜夹着一层绝缘材料。SOT-MRAM为MRAM发展至今的第三代技术,读取电流垂直通过MTJ,写入透过电流经过底电极翻转自由层磁矩,无需通入高电流进入穿隧绝缘体接口,大大延长其使用年限。SiAednc

谈及工研院本次投入开发,工研院电子与光电系统所所长张世杰表示,目前嵌入式非挥发性内存以闪存(Flash)为主流,但Flash在40nm遇到制程微缩瓶颈,这也使各家半导体厂开始导入电阻式内存(RRAM)和MRAM等次世代非挥发性内存,替28nm以下的制程找到嵌入式非挥性内存解决方案,其中SOT-MRAM,被视为可微缩至22nm以下之先进制程的重要技术。SiAednc

据台湾经济部技术处的分享,MRAM具有高读写速度、低耗电等特性,也具有能微缩至22nm以下的潜力,特别适用于嵌入式内存的新兴领域,多年前就以科技项目支持工研院开发。张世杰进一步指出,在这次在symposium on VLSI论文发表,证明MRAM其高可靠度与快速写入等特性,不仅如此,还能操作在4k到400k (Kelvin)温度,未来将适合应用在汽车电子、卫星通讯、量子计算机等终端应用市场。SiAednc

因应MRAM需求高写入效率、低电阻;低损伤的磁性多层膜蚀刻技术,让数组芯片达高良率;工研院及其伙伴,亦对材料和技术强化研发。因此,工研院本次与台积电共同发表的SOT-MRAM技术,拥有0.4奈秒高速写入、7兆次读写高耐受度的特性;据悉,目前在MRAM写入速度的部分,仅有国际几个少数机构可达到1奈秒以下,凸显此技术具备的前瞻性。SiAednc

展望MRAM的未来规划,张世杰认为,MRAM有媲美SRAM的写入、读取速度,兼具Flash的非挥发性,近年成为半导体先进制程、下世代内存与运算的新星。本次产品虽在写入电流已在领先群,但若要商业化,还要开发更高写入效率的磁性多层膜材料组成,或是新的记忆单元结构、或是新式读写方式,才能更优化,这也将是往后研发的方向。SiAednc

另,工研院与阳明交通大学,今年也在VLSI共同发表优化的STT-MRAM多层膜与组件。工研院指出,此技术具有提高写入速度、缩短延迟、降低写入电流与增高使用次数等特色,在127度到零下269度范围内,具稳定且高效能的数据存取能力,工作温度横跨近400度的多功能磁性内存更是首次被实验验证,未来在量子计算机、航天领域等前瞻应用潜力佳。SiAednc

因应5G、大数据、AI人工智能与物联网科技在生活中快速发展,工研院持续在半导体前瞻研发领域,推动各式创新应用发展,并擘划2030技术策略与蓝图,在智慧化致能技术领域携手产业,共同推动产业升级、跨域合作与产业创新应用,以创新科技创造新商机。SiAednc

责编:Demi
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 纳米技术加持:生物光子学迎接医疗应用前景 本文介绍四个相关用例,说明以激光驱动的生物光子学结合纳米技术的应用如何共同实现更理想的医疗健康效果。
  • 复旦大学研究人员发明晶圆级硅基二维互补叠层晶体管 复旦大学研究团队将新型二维原子晶体引入传统的硅基芯片制造流程,实现了晶圆级异质CFET技术。相比于硅材料,二维原子晶体的单原子层厚度使其在小尺寸器件中具有优越的短沟道控制能力。
  • 宝马AI“超级大脑”上线,驱动在华数字化发展 近日,宝马率先在华部署了代号为“灯塔”(BEACON)的人工智能(AI)平台,提供AI应用创新相关的开发、部署、集成与运行服务的平台化环境,加速实现多业务场景数字化。
  • 西工大打破吉尼斯世界纪录,扑翼式无人机单次充电飞行15 据西北工业大学官宣其扑翼式无人机单次充电飞行时间获得新的吉尼斯世界纪录,认定的纪录时间为 2 小时 34 分 38 秒 62(突破 154 分钟)。本次刷新世界纪录的“云鸮”扑翼式无人机采用了高升力大推力柔性扑动翼设计、高效仿生驱动系统设计和微型飞控导航一体化集成等关键技术,翼展 1.82m,空载起飞重量为 1kg,手抛起飞,滑翔降落,能够按设定航线自主飞行,飞行过程中能实时变更航线。
  • 电化学腐蚀制备新技术发表,“一步到位”制作电池电极 据了解,天津大学“英才计划”特聘研究员吉科猛团队联合湖南大学谭勇文教授团队利用钴磷合金研发出了仅用一步即可制成电池电极的电化学腐蚀制备技术,该相关研究成果将于近日发表在国际期刊《先进材料》上。
  • 麻省理工开发出纸一样薄的太阳能电池,每公斤功率是传统 麻省理工学院称其工程师开发出超轻织物太阳能电池,可以快速轻松地将任何表面变成电源。这些耐用、灵活的太阳能电池比人的头发丝细得多,粘在坚固、轻便的织物上,使其易于安装在固定表面上。它们的重量是传统太阳能电池板的百分之一,每公斤产生的功率是传统太阳能电池板的18倍。
  • iPhone 15全面升级,Ultra版本或超万元起售 据多方消息,明年苹果将在手机产品线上进行大范围的升级,如今的Pro版将不再是最高端版本,而是将推出一个全新产品iPhone 15 Ultra。
  • 英特尔展示下一代半导体器件技术,计划2030年实现万亿级 日前,英特尔在IEDM上展示多项与半导体制造技术相关的研究成果:3D封装技术的新进展,可将密度再提升10倍;超越RibbonFET,用于2D晶体管微缩的新材料,包括仅三个原子厚的超薄材料;能效和存储的新可能,以实现更高性能的计算;量子计算的新进展。此外,英特尔表示,目标是在2030年实现在单个封装中集成一万亿个晶体管。
  • 通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度 机器人应用成功的关键因素之一是确保最佳的电机驱动器设计。
  • 湖南大学:基于2D的范德华异质结构,可用于晶体管及存储器 电子工程研究的一个关键目标是开发高性能和高能效的计算设备,这意味着它们可以快速计算信息,同时消耗很少的能量。一种可能的方法是将执行逻辑操作的单元和存储组件组合到一个设备中。
  • Codasip宣布成立Codasip实验室,以加速行业前沿技术的开 Codasip今日宣布成立Codasip实验室(Codasip Labs)。作为公司内部创新中心,新的Codasip实验室将支持关键应用领域中创新技术的开发和商业应用,覆盖了安全、功能安全(FuSa)和人工智能/机器学习(AI/ML)等方向。
  • 了解机器感知:激光雷达、3D视觉和地理空间AI 随着人工智能(AI)和物理世界的交叉,以及自主技术采用的增加,有人可能会提出质疑,机器及其目前脆弱的模型如何能以人类的方式感知世界。借助于诸如激光雷达、雷达和摄像头等自动驾驶汽车上所使用的传感器技术,机器已开始能收集实时数据来为决策提供信息,并适应现实世界的场景。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了