Новости

HOREXS одно из известного manfuacturer pcb субстрата IC в КИТАЕ, почти pcb использует для пакета IC/испытания, собрания IC.

Несколько типов памяти следующего поколени поднимают рывком вверх после лет НИОКР, но еще более новые памяти в трубопроводе исследования.

Сегодня, несколько памятей следующего поколени, как MRAM, память фазового перехода (PCM) и ReRAM, грузят к одному градусу или другим. Некоторые из следующих новых памятей расширения этих технологий. Другие основаны на полностью новых технологиях или включить архитектурноакустические изменения, как близко или в-память вычисляя, которые приносят обрабатывая задачи близко или внутренность памяти. Нажатие любого из их из НИОКР включает преодолевать несколько барьеров технических и дела, и маловероятно что все них преуспеют. Но некоторые особенно многообещающи и потенциально прицелены заменить сегодняшние ДРАХМУ, NAND и SRAM.

Среди следующей новой памяти типы являются следующими:

FeFET или FeRAM: Память следующего поколени ferroelectric.

RAM Nanotube: В НИОКР в течение многих лет, RAM nanotube прицелен для того чтобы сместить ДРАХМУ. Другие начинают nanotubes углерода и памяти следующего поколени на таком же приборе.

Память фазового перехода: После грузить первые приборы PCM, Intel подготавливает новую версию. Другие могут вписать рынок PCM.

ReRAM: Будущие версии расположены для приложений AI.

вращающий момент MRAM Закрутк-орбиты (SOT-MRAM): Следующее поколени MRAM прицеленное для замены SRAM.

Дополнительные усилия нажимая в вертикальном направлении. Например, некоторые начинают 3D SRAM, которое штабелирует SRAM на логике как потенциальная замена для плоскостного SRAM.

Пока некоторые новые типы памяти в конце концов грузят, присяжный все еще вне что придет затем. «Мы начинаем увидеть этот вытекать или памяти следующ-gen в конце концов приобретая больше тракции, но они все еще в предыдущих этапах обработки,» сказал Алексу Yoon, старшему техническому директору на исследовании бегства. «SOT и FeRAM обещают. Однако, ли оно необходим или не больше определит экономикой.»

Настоящие и будущие памяти следующ-gen смотрят на другие проблемы. «Взрыв новых типов памяти с новыми материалами, концепциями хранения, и технология материалов,» сказал Скотту Hoover, основному консультанту выхода на KLA. «Это представляет значительные проблемы в зонах для материала и структурной характеризации. Очень возможно что каденция выдвижения и глубокого понимания технологии будет отстробирована нашей способностью характеризовать, измерять, контролировать и улучшать уникальные материалы и структуры.»

Сказанные все, настоящие и будущие памяти следующ-gen могут найти ниша, но они не преобладают ландшафт. «Не ожидано, что препятствует вытекая память значительно на существующем NAND или рынки ДРАХМЫ над следующими 5-10 летами как отдельно стоящие продукты,» Hoover сказал.

Замена SRAM

Сегодняшние системы интегрируют процессоры, графики, так же, как память и хранение, часто называемые иерархия памяти/хранения. В первом ярусе сегодняшней иерархии, SRAM интегрировано в процессор для быстрого доступа к данным. ДРАХМА, следующий ярус, отдельна и используема для главной памяти. Дисководы и NAND основанные на полупроводниковые приводы хранения (SSDs) использованы для хранения.

Смоква 1: Вытекая памяти для распространяющийся данных и вычислить источник: Прикладные материалы

ДРАХМА и NAND борются для того чтобы держать вверх с шириной полосы частот и/или требованиями к электической мощности в системах. ДРАХМА дешева, но она уничтожает силу. ДРАХМА также испаряющая, смысл она теряет данные когда сила отключена в системах. NAND, между тем, дешев и не-испаряющ-оно сохраняет данные когда система завершать работу с. Но NAND и дисководы медленны.

Настолько в течение многих лет, индустрия искала «всеобщей памяти» которая имеет такие же атрибуты как ДРАХМА и вспышка и смогла заменить их. Соперники MRAM, PCM и ReRAM. Новые памяти делают некоторые смелые заявки. Например, STT-MRAM отличает скоростью SRAM и нелетучестью вспышки с неограниченной выносливостью. Сравненный к NAND, ReRAM более быстро и бит-alterable. И так далее.

Сегодня, хотя, индустрия все еще ищет всеобщая память. «Для разработчиков технологии, мы представляли что один день, некоторый тип всеобщей памяти или памяти убийцы будет заменить SRAM, ДРАХМА и вспышка в то же время,» сказали Дэвид Hideo Uriu, директор маркетинга товара на UMC. «Памяти следующего поколени не могут все еще заменить любые традиционные памяти, но они могут совместить традиционные прочности памятей для того чтобы выполнить требование для специализированных рынков.»

В течение некоторого времени, MRAM, PCM и ReRAM грузили, главным образом для специализированных рынков. Так ДРАХМА, NAND и SRAM остаются памятями основного направления.

Но в НИОКР, индустрия работает на нескольких новых технологий, включая потенциальную замену SRAM. Вообще, процессоры интегрируют C.P.U., SRAM и разнообразие другие функции. SRAM хранит инструкции которые быстро необходимо процессором. Это вызвано вровень 1 сверхоперативной памятью. В деятельности, процессор попросит инструкции от тайника L1, но C.P.U. иногда будет пропускать их. Так процессоры также интегрируют вторую и на уровне трех сверхоперативную память, вызванную Уровень 2 и тайник 3.

основанный на SRAM тайник L1 быстр. Латентности чем наносекунда. Но SRAM также занимает слишком много космоса на обломоке. «SRAM смотрит на проблемы по отоношению к размеру клетки. По мере того как вы масштабируете и идете к 7nm, размеры клетки 500F2,» сказал Mahendra Pakala, управляющий директор группы памяти на материалах Applied.

В течение многих лет, смотрели, что заменяет индустрия SRAM. Несколько возможных соперников с годами. Одно из тех включает вращающий момент MRAM закрутк-передачи (STT-MRAM). STT-MRAM отличает скоростью SRAM и нелетучестью вспышки с неограниченной выносливостью.

STT-MRAM архитектура одн-транзистора с магнитной ячейкой памяти соединения тоннеля (MTJ). Оно использует магнетизм закрутки электрона для того чтобы обеспечить слаболетучие свойства в обломоках. Напишите и прочитайте функции делите такой же параллельный путь в клетке MTJ.

Everspin уже грузит приборы SST-MRAM для SSDs. К тому же, несколько чипмейкеров фокусируют на врезанном STT-MRAM, которое разделено в 2 замену и тайник врезанные рынками- внезапные.

Для этого, STT-MRAM увеличивает число оборотов при помощи зубчатой передачи для замены врезанный НИ внезапный в обломоках. Дополнительно, STT-MRAM прицелено для того чтобы сместить SRAM, по крайней мере для тайника L3. «STT-MRAM эволюционирует для более плотный врезать в SoCs, где свой более небольшой размер клетки, понижает резервные требования к электической мощности, и нелетучесть предлагает интригующее предложение значения против гораздо больше и испаряющего SRAM используемого как общая бортовая память и на уровне последн тайник,» сказал Ксавьер Banos, директор по маркетингу для предварительного низложения и вытравите на Veeco.

Но STT-MRAM не быстро достаточно для замены SRAM для тайника L1 и/или L2. Некоторые вопросы надежности также. «Мы верим для STT-MRAM, времена выборки насытят вокруг 5ns к 10ns,» Pakala Applied сказал. «Когда вы идете тайник L1 и L2, мы считаем, что вам нужно пойти к SOT-MRAM.»

Все еще в НИОКР, SOT-MRAM походит STT-MRAM. Разница что SOT-MRAM интегрирует слой SOT под прибором. Она наводит переключать слоя путем впрыскивать в-самолет настоящий в смежном слое SOT, согласно Imec.

«Когда вы переключаете STT-MRAM, вам нужно нажать настоящее через MTJ,» сказал Arnaud Furnemont, директор памяти на Imec. «В SOT-MRAM вы имеете 2 пути, один для пишут и одно для чтения. Чтение как STT. Вы прочитали через MTJ. Напишите нет через MTJ. Это большое преимущество потому что после этого вы можете задействовать прибор и оптимизировать его для того чтобы иметь времена более длинной жизни. Второе большое преимущество скорость.»

Сегодня, самая большая проблема с SOT-MRAM что она только переключает около 50% из времени, которое почему оно все еще в НИОКР. «Сравненный к SRAM, SOT-MRAM смогите иметь потенциальные преимущества как более высокая плотность и более низкий расход энергии должный к своей нелетучести,» Uriu UMC сказало. «SOT-MRAM нужно быть снабженным в рентабельные применения с завещая клиентами.»

Для обращения к проблемы, Imec начинало «свободное от пол переключение» SOT-MRAM. Imec врезает ferromagnet в hardmask, которое формирует след SOT. Это включает быстрое переключение на низкой мощности.

SOT-MRAM не готово пока. На самом деле, оно примет два или больше леты прежде чем индустрия определит ли она жизнеспособна.

Между тем, в НИОКР, работа в процессе на других потенциальных заменах SRAM, а именно 3D SRAM. В 3D SRAM, плашки SRAM штабелированы на процессоре и подключены используя vias через-кремния (TSVs).

3D SRAM сокращает расстояние соединения между процессором и SRAM. Время скажет если 3D SRAM жизнеспособный подход.

Соперники ДРАХМЫ

Как SRAM, индустрия в течение многих лет пробовала заменить ДРАХМУ. В сегодняшнем вычислите архитектуры, движения данных между процессором и ДРАХМУ. Но временами этот обмен причиняет латентность и увеличенный расход энергии, который иногда вызван стеной памяти.

ДРАХМА падала позади в требования к ширины полосы частот. Положительная величина, шкалирование ДРАХМЫ замедляет на сегодняшнем узле 1xnm.

«Наши применения требуют много памяти. Эта проблема была хуже с применениями машинного обучения. Они требуют много памяти,» сказал Subhasish Mitra, профессора электротехники и компьютерных наук на Стэнфордском университете. «Если вы смогли положить полностью память на обломок, то жизнь была бы большой. Вы пойти с обломока к ДРАХМЕ и потратить много энергия и время пробуя к памяти доступа. Так мы должны сделать что-то о нем.»

Несколько вариантов здесь-вставляя с ДРАХМОЙ, заменяя ДРАХМУ, штабелируя ДРАХМУ в высокие модули памяти ширины полосы частот, или двигая к новой архитектуре.

Хорошие новости что ДРАХМА не стоит все еще, и индустрия проникает от сегодняшнего стандарта интерфейса DDR4 к технологии следующего поколени DDR5. Например, Samsung недавно ввел прибор ДРАХМЫ 12Gb LPDDR5 мобильный. На тарифе данных 5,500Mb/s, прибор 1,3 раз более быстр чем обломоки LPDDR4.

Скоро, хотя, OEM будет иметь другие выборы памяти кроме драхм DDR5. Рабочая группа в пределах JEDEC (JC-42.4) начинает новые спецификации DDR5 NVRAM которые окончательно позволят OEM упасть различные новые запоминающие устройства в гнездо DDR5 без изменения. «Спецификация NVRAM включает память nanotube углерода, память фазового перехода, сопротивляющийся RAM и теоретически магнитный RAM,» сказал Билл Gervasi, основной архитектор систем на Nantero. «Мы унифицируем все архитектуры.»

Эти спецификации смогли сделать их легкий использовать новую память печатают внутри системы. Также путь заменить ДРАХМУ.

Все еще, трудно заменить и ДРАХМУ и NAND. Они дешевы, доказанный, и могут отрегулировать большинств задачи. К тому же, они оба имеют дорожные карты для улучшений будущего. «NAND имеет 5 добавочных лет и 3 добавочных поколения, который нужно пойти. ДРАХМА медленно масштабирует на следующие 5 лет,» сказал Марк Webb, главу на рискованых начинаниях MKW советуя с. «Мы имеем твердые новые памяти которые фактически доступны и грузить. Эти вырастут и увеличат, не заменят, ДРАХМА и NAND.»

Один новый тип памяти приобретает пар, а именно 3D XPoint. Введенный Intel в 2015, 3D XPoint основано на вызванной технологии PCM. Использованный в SSDs и DIMMs, данных по магазинов PCM в аморфическом и кристаллических фазах.

Но Intel был последний с технологией. Intel грузит SSDs с 3D XPoint. «Я положил совместно прогноз в 2015 основанное на предположении что Intel шел грузить DIMMs к 2017. Они не закончат вверх не делать это до 2019,» сказал Джим сподручное, аналитик на объективном анализе.

Тем не менее, построенный вокруг архитектуры 2-слоя штабелированной, прибор 3D XPoint Intel приходит в плотности 128 гигабит используя геометрию 20nm. «Большая настойчивая память, но она не заменяет NAND или ДРАХМА,» Webb MKW сказало.

Теперь, Intel и микрон начинают следующую версию PCM, которая появится в 2020. Предполагают следующее поколени 3D XPoint вероятно к основанный на технологическом прочессе 20nm, но он может иметь 4 стога, согласно Webb. «Мы ожидали бы его для того чтобы быть дважды плотностью. Сегодня, это 128Gbit. Мы надеемся 256Gbit для следующего поколени,» сказал он.

Другие сценарии. В будущем, объективные анализы сподручные видят, что 3D XPoint остает как прибор 2-слоя, но двигает к размерам особенности 15nm. Время скажет.

Пока PCM поднимает рывком вверх, другие технологии как ferroelectric FETs (FeFETs) все еще в НИОКР. «В ячейки памяти FeFET, ferroelectric изолятор введен в стог ворот стандартного прибора MOSFET,» объяснил Stefan Müller, руководитель Ferroelectric памяти (FMC).

«Сравненный к стандартному диэлектрическому HfO2 в пользе сегодня, ferroelectric HfO2 показывает постоянный момент диполя, который изменяет напряжение тока порога транзистора в слаболетучем образе,» Müller сказало. «соотвествующим выбором прочитанных вне напряжений тока, или большой ток или низкоточные подачи через транзистор.»

FMC и другие начинающ врезают и автономные приборы FeFET. Врезанное FeFET было бы интегрировано в регуляторе. Автономный прибор может стать новым типом памяти или заменой ДРАХМЫ. «FeRAM хорошая альтернатива, которая использует значительно меньше энергии чем ДРАХМА. Но выносливости нужно быть улучшенным,» Yoon Бегства сказал.

Оно неясный что направление FeFETs пойдет, но некоторые проблемы здесь. «Ячейки памяти основанные на ferroelectric HfO2 могут показать удерживание за 250°C, задействуя циклы данных выносливости >1010, пишут/прочитанная скорость в режиме 10ns, энергопотребление fJ, и масштабируемость к за узлам технологии finFET,» Müller FMC сказало. «Проблема в настоящее время слить этот метрическую систему мер в одно запоминающее устройство, и параллельно в массивы миллионов ячеек памяти, и каждая из этих ячеек памяти должно выполнить больше или более менее идентично.»

Между тем, в течение многих лет, Nantero начинало штоссели nanotube углерода для приложений врезанных и Драхма-замены. Nanotubes углерода цилиндрические структуры, которые сильны и проводны. Все еще в НИОКР, NRAMs Nantero более быстро чем ДРАХМА и слаболетуче как вспышка. Да ведь это принимая более длиной чем предположенный, что коммерциализировать.

Ожидано, что пробует Fujitsu Limited, первый клиент для NRAMs, части в 2019 с продукцией намечанной на 2020.

Nanotubes углерода двигают в другие направления. В 2017, DARPA запустило несколько программ, включая 3DSoC. MIT, Стэнфорд и SkyWater партнеры в программе 3DSoC, которая направляет развить монолитовые приборы 3D которые штабелируют ReRAM поверх логики nanotube углерода. ReRAM основано на электронной коммутации элемента резистора.

Все еще в НИОКР, технология нет замены ДРАХМЫ. Вместо этого она понижается под так называемую категорию вычислять-в-памяти. Цель принести функции памяти и логики ближе ко для того чтобы разрешить bottleneck памяти в системах.

«Вы должны думать об идти к третьему измерению,» Mitra Стэнфорд сказал. «В противном случае, как вы идя положить все на обломок?»

В настоящее время, прибор 3DSoC структура 2-слоя 3D, которая устанавливает ReRAM на логике nanotube углерода. Четырехслойный прибор должен к концу года. Цель принести вверх продукцию и обеспечить вафлю мульти-проекта бежит к 2021.

Недавно, группа возвращала технологию к SkyWater. Планы поставщика плавильни для того чтобы сделать приборы использующ процесс 90nm на вафлях 200mm. «Архитектура 3DSoC включает ярусы транзисторов углерода основанных на nanotube. Они сделаны и в n и типы p для того чтобы сделать технологию транзистора CMOS,» сказал Брэд Ferguson, CTO (техни́ческий дире́оркт) SkyWater. «Которое можно совместить с другими ярусами памяти ReRAM, которые включили бы основанный на CNT транзистор доступа.»

В сказочном, nanotubes углерода сформированы используя процесс низложения. Проблема в том, что nanotubes прональны к изменениям и рассогласованиям во время процесса.

«Ключевые проблемы которым мы видим и имеем пути, который нужно преодолевать для включения 3 основных вещей. Первое очищенность nanotubes углерода. Много изменчивость в nanotubes углерода в исходном материале. Часть программы улучшает очищенность исходного материала такого это мы получаем одностеночные semiconducting nanotubes углерода с особой чистотой,» Ferguson сказал. «Вторые и третьи проблемы связывают с интеграцией как транзистор. Это изменчивость и стабильность представления транзистора.»

Технология интриговать-если она работает. «Факт что мы можем масштабировать эту технологию вниз после демонстрировать это на 90nm. Это совмещено с заявленной целью этой программы, которая делать плоскостную технологию лучше 7nm. Это значит если программа успешна, то, оно смогло переустановить шкалирование узла на различной кривой по отоношению к сложности, представлению и цена, „“ он добавил.

Память AI

В работах в течение многих лет, ReRAM раз было зазывано как замена NAND. Но NAND масштабировал более далеко чем ранее думал, причиняющ много переместить ReRAM.

Сегодня, некоторые работают на врезанном ReRAM. Другие начинают автономное ReRAM для ориентированных на ниш применений. Долгосрочный, ReRAM расширяет свои горизонты. Оно прицелился для приложений AI, замены ДРАХМЫ, или обоих.

Одна компания ReRAM, поперечина, развивает автономный прибор который смог потенциально сместить ДРАХМУ. Это включает похожую на поперечин архитектуру с ReRAM и логикой.

«После говорить с клиентами, особенно в центрах данных, самый большой пункт боли ДРАХМА. Нет NAND. ДРАХМА из-за энергопотребления и цена,» сказал Sylvain Dubois, вице-президента стратегических маркетинга и развития биснеса на поперечине. «Для отдельных приложений высокой плотности, мы целимся замена ДРАХМЫ в центрах данных для чтени-интенсивных применений. На 8X плотность ДРАХМЫ и о 3X к снижению себестоимости 5X, этом обеспечивает большее уменьшение TCO, вместе с массивной энергией - сбережениями в центрах данных hyperscale.»

Технология ReRAM поперечины также прицелена для машинного обучения. Машинное обучение включает нервную систему. В нервных системах, система хрустит данные и определяет картины. Она соответствует некоторым картинам и учит что из тех атрибутов важно.

ReRAM прицелено для даже более предварительных приложений. «Огромные возможности использовать ReRAM в романных путях как сетноой-аналогов вычислять и neuromorphic вычислять, да ведь это больше на участке исследования,» Dubois сказало.

Neuromorphic вычисляя также использует нервную систему. Для этого, выдвинул ReRAM пытает повторять мозг в кремнии. Цель передразнить путь что информация двигает в прибор используя точн-синхронизированные ИМПы ульс, и много исследования в процессе в этой области, особенно на фронте материалов.

«Большой вопрос чему нужно быть сделанным действительно для того чтобы включить его,» сказал Srikanth Kommu, руководитель дела полупроводника на науке винодела. «Много исследование вокруг ли материалы могут внести изменения в этой области. Прямо сейчас, мы не уверены.»

2 аспекта к материалам. Одно включает скорость и стойкость. Второе включает manufacturability и defectivity, оба из которых влияют на выход и в конечном счете цену. «Много это основано на допусках и defectivity,» сказал Kommu. «Если defectivity 100, то вам нужно улучшение 70% каждые 2 лет.»

Интерес в neuromorphic архитектурах растет с принятием и распространением AI/ML и для причин силы и представления. Запуск Weebit Leti и ReRAM Nano недавно продемонстрировал форму neuromorphic вычислять-они выполнил задачи опознавания объекта в системах.

Демонстрация использовала технологию ReRAM Weebit, идущие задачи подразумеваемого использует брать нервные алгоритмы решения задач сетевого планирования на острие. «Искусственный интеллект расширяет быстро. Мы видим применения в распознавании лиц, автономные корабли, и польза в медицинском прогнозе, как раз назвать немного доменов,» сказал Coby Hanoch, руководитель Weebit.

Заключение

STT-MRAM также было предложено как замена ДРАХМЫ. Но STT-MRAM или другие новые памяти не сместят ДРАХМУ или NAND.

Все еще, течение и будущие поколения памятей наблюдать стоимости. На сегодняшний день, они не нарушали ландшафт. Но они делают вдавленное место против должностных лиц в вечно-изменяя рынке памяти. «Мы на месте с вытекая технологиями памяти где не выигрывают гонку пока,» сказанное объективных анализов сподручное. (Статья от интернета).