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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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。7Jqednc

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”
  • 谷歌与美国政府合作开发开源芯片 谷歌和美国商务部的国家标准与技术研究院 (NIST) 周三 签署了一项联合研发协议 ,根据该协议,谷歌将资助开源芯片的生产,这些芯片可供学术和小型企业研究人员用于构建各种的新兴应用。
  • 用交通状况鸟瞰图来辅助提升自动驾驶安全性 慕尼黑工业大学 (TUM) 的研究人员与行业合作伙伴合作开发了一种技术,以基于车载传感器输入和交通状况鸟瞰图来补充车辆视角。这提高了道路安全,包括自动驾驶。
  • 芯片,举足轻重到底有多重? 近几年,芯片成为全球瞩目的焦点。新冠疫情导致的供应链危机,以及汽车智能化的快速发展,让芯片的价格持续暴涨。同时,由于众所周知的原因,中美两国在半导体芯片领域不断加大投资。而美国利用在半导体技术方面的优势,也在不断用政策手段限制中国芯片行业的发展。在这种大背景下,中国企业能否在半导体芯片领域有所突破,打破美国的技术垄断?各国在半导体领域的投资热潮,会不会导致产能过剩?
  • 台积电2nm将于2025年量产,ASML高NA EUV芯片制造机2024 今日,台积电负责研发和技术的高级副总裁Y.J. Mii博士透露,台湾半导体制造公司(TSMC)将在2024年收购ASML的高NA EUV芯片制造机,目标是在2025年量产其2纳米(nm)半导体制造工艺。
  • 苹果A16 Bionic架构优化,多核性能提高了14% 据EDN电子技术设计了解,苹果最新的A16 Bionic虽然使用与A15 Bionic相同数量的内核,但A16 Bionic在架构方面进行了优化。
  • 基于苹果A13仿生芯片,S8芯片配备与S6/S7相同CPU Apple Watch Series 6、Apple Watch Series 7、Apple Watch Series 8、Apple Watch Ultra和第二代Apple Watch SE都采用完全相同的CPU。
  • eSIM与SIM有什么区别?能否终结物理SIM卡? 嵌入式 SIM (eSIM) 是一种采用物理 SIM 卡中通常存在的电路并将其永久安装到移动设备中的技术。通过设置例程(通常涉及来自运营商的二维码),移动设备无需物理 SIM 卡即可加入运营商网络。
  • 英特尔演示世界最高速度WiFi 7,速度超5Gbps Intel基于酷睿笔记本电脑展示了Wi-Fi 7的演示,其Wi-Fi 7解决方案连接到了博通的Wi-Fi 7接入点。
  • 号称史上最硬智能手表,Apple Watch Ultra维修费用超售 苹果带来了全新的 Apple Watch Ultra 运动手表,被称为史上最坚固、最硬的Apple Watch。然而,每个硬件都有极限,如果你不小心损坏它,它可能会花费499 美元的维修费用,这几乎是这款智能手表60%的售价。
  • 日本研究人员用新材料传感器提升电动汽车续航 通常,电动汽车中的电池电流可以达到数百安培。然而,能够检测此类电流的商用传感器无法测量毫安级电流的微小变化。这导致电池充电估计的模糊性约为 10%。这意味着电动汽车的续驶里程可以延长 10%。反过来,这将减少低效的电池使用。
  • 柔宇科技名下3700万资产被法院查封、冻结 据EDN电子技术设计了解,柔宇科技名下3700万资产被法院查封、冻结。
  • 冠状病毒未来还有哪些变种?用AI工具预测看看 瑞士科学家研制出一种新型人工智能(AI)工具,可以预测包括新冠病毒在内的冠状病毒未来变种,有望促进下一代抗体疗法及疫苗的研发,为制定公共卫生政策提供重要参考。相关研究刊发于最新一期《细胞》杂志。
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