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面積減半 采用Z-RAM技術新型DRAM問世
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標題:面積減半 采用Z-RAM技術新型DRAM問世
1樓
wangxinxin
發表于:2010-11-18 13:51:46
以下內容含腳本,或可能導致頁面不正常的代碼
<!--Content Begin--> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 一家瑞士新興公司(Innovative Silicon Inc)已經開發出一種極具潛力的、革命性的90納米DRAM技術,據稱該技術可改善<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>組件的速度、尺寸與功耗等方面。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> Innovative Silicon公司表示,與傳統DRAM單元相較,采用其Z-RAM技術設計存儲單元在面積上減少一半,而執行速度更快且功耗更低。不過,該技術還面臨一些問題,包括專利狀況,以及它是否有能力參與幾乎無回報的嵌入式DRAM市場競爭。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana" color="#0000ff"> Innovative公司的DRAM單元不是采用存儲在電容器中的電荷來表示信息,而是透過在一個傳統絕緣硅(SOI)MOSFET的信道下擷取電荷來存儲數據。這種電荷會增大浮體效應(Foating-Body Effect),但同時也被認為是SOI設計中的最大問題,以及導致SOI高速切換的禍源。截止目前為止,它從未在商業上作為存儲介質。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 但這并非新的理念。早在1990年,比利時IMEC的一位研究人員就獲得了在動態<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>中使用浮體效應的原始專利,Innovative公司總裁兼執行長Mark-Eric Jones介紹道。不過,IMEC最后認為這個概念不可行并放棄了它。“他們讓這個專利失效了。”他補充道。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 然而,并非所有人都對此失去了興趣。Innovative公司合伙人兼技術長Pierre Fazan就是那些重新拾起此概念并從新的角度進行嘗試的人員之一。2001年,Fazan在一篇論文中首次采用這些原理描述了一種概念性的DRAM單元。2002年Innovative公司成立。與此同時,其它公司的研究人員也注意到了這種技術:一些日本半導體公司發表了相關文章,<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00171_1.html" target="_blank">IBM</a>也開始審議該技術。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> Innovative公司存儲單元最出色之處就是結構簡單。它由單個晶體管構成,其源極連接到選擇線,漏極連接完整線,柵極連接到字線。當施加足夠高的漏極電壓時,源極電流的大小取決于存儲在晶體管浮體中的電荷數量。如果在活動區出現空穴,電流將迅速增大。如果在活動區擷取了電子,電流將隨電壓逐步增高,并達到一個較低的最大值。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%" align="center"><a href="http://www.pcpop.com/pcpopimg/05/4/11-17-41-31-663998571.gif" target="_blank"><img src="http://www.pcpop.com/pcpopimg/05/4/11-17-41-31-130783131.gif" border="0"/></a> <p style="LINE-HEIGHT: 150%" align="center"><font face="Verdana"></font> <font face="Verdana" color="#ff0000"> <div align="center"><a href="http://document.pcpop.com/App/ImageShow.aspx?category=article&sn=000021303" target="_blank" alt="面積減半 采用Z-RAM技術新型DRAM問世"></a></div></font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%" align="center"><font face="Verdana" color="#ff0000">Z-RAM存儲結構示意圖,S=源極、D=漏極、Vss=源極電壓、Vdd=漏極電壓,圖中a的狀態代表邏輯“1”,b的狀態代表邏輯“0”</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> Innovative還必須考慮其它問題。其中之一是被擷取的電荷不能永久存在。透過熱電子電離或者band-to-band的隧道效應,可以向晶體管的浮體注入電荷,因而實現向存儲單元寫入數據。前一種技術速度極快,而后一種技術功耗極低,這使得Innovative公司幾乎免費獲得了該技術的高速和低功耗兩種版本。而問題是透過重新結合,電荷會逐漸消失,因此存儲單元必須不斷刷新。Fazan表示,幸運的是,在工作溫度下,存儲單元的保持時間與傳統DRAM類似,所以可以采用相同的刷新速率。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> “這當然是一種值得關注的技術,”<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00171_1.html" target="_blank">IBM</a>半導體技術分析師Jack Mandelman強調,“不過,它存在很多潛在問題,包括時序問題以及相鄰單元間的相互影響。”</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 但其優點也非常突出,例如在密度和性能方面。Innovative公司宣布已經開發出90納米組件,讀寫時間低于3奈秒,一個位單元面積為0.18平方微米。目前,該公司正制造90納米的Mb級存儲數組。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 另一個優點是該<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>可以采用普通SOI CMOS邏輯制程制造。如果采用SOI進行設計,無需改變標準邏輯制程,Z-RAM就適用于嵌入式<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>數組。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 目前,Innovative計劃以單純的IP授權模式來進軍嵌入式DRAM市場。它將授權硬IP,或者將向希望自行開發<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>的客戶授權底層技術并提供培訓。而且,該公司還在開發一種<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>編譯器,也將授權給客戶。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 對技術不成熟或經濟上不具競爭力的新興公司,嵌入式DRAM市場將會是它們的惡夢。NEC可能是目前唯一看好該領域的公司。NEC定制LSI部門的副總裁兼總經理Philip LoPresti表示,該公司已經看到客戶對其MIM(金屬-絕緣體-金屬)電容器嵌入式DRAM制程表現出興趣,尤其是在90納米方面。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 此外,在一塊90納米芯片上可以放置的<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>數量,使得嵌入式DRAM正超越訊框緩沖存儲器器或高速暫存<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00000_1.html" target="_blank">內存</a>等應用。Innovative公司的Jones預計,這也將成為有利于公司發展的要素。“憑借比其它DRAM更小的面積和更高的速度,我們不再只關注專用的緩沖存儲器,”Jones表示,“這種DRAM速度快、密度大,足以作為ARM類<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/CPU/00000_1.html" target="_blank">處理器</a>的L2高速緩沖存儲器,或高階<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Workstation/00000_1.html" target="_blank">工作站</a><a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/CPU/00000_1.html" target="_blank">CPU</a>的L3高速緩沖存儲器,同時能獲得比SRAM更低的功耗和更大的密度。”</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> 前景是令人向往的,但也并非一片坦途。例如,浮體效應只在SOI中是重要的,這限制了Innovative公司的市場空間。迄今為止,只有少數芯片是采用SOI制程生產的,包括<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00171_1.html" target="_blank">IBM</a>的Power <a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/CPU/00000_1.html" target="_blank">CPU</a>、<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/CPU/00500_1.html" target="_blank">AMD</a>的<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/CPU/00000_1.html" target="_blank">CPU</a>產品線,以及Sony和Toshiba正為下一代Playstation開發的芯片。這些產品都沒有采用傳統ASIC設計,而且每一種產品都需要設計團隊付出巨大努力。</font> <p style="LINE-HEIGHT: 150%"><font face="Verdana"> Innovative公司要解決的另一個問題將是與<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00171_1.html" target="_blank">IBM</a>之間的專利之爭。“在Fazan發表原始論文之后還有許多工作要做,”<a class="keyword" href="http://product.pcpop.com/Memory/00171_1.html" target="_blank">IBM</a>的Mandelman說,“Toshiba已經發表了描述一種類似單元的論文。而我們涉及開發了IP以解決與原始工作有關的問題。”</font> <!--Content End--></div>
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