DRAM现在发展成什么样了?
来源: 日期:2021-12-24 10:45:02
对存储器而言,追求的始终是更快的速度、更低的功耗和更高的存储密度。在器件尺寸scaling down的大前提下,存储容量不能变小,发展过程中就会面临很多挑战。
选通管技术,很大程度借鉴了logic器件的发展,就要减少漏电。DRAM刷新占到了很大的功耗比重,漏电小了才能增加刷新周期的时间。
对于电容来说,是“更具挑战性的事情”。如果想要维持电容器的电容量不变,或者增大的话,面积就要增大。但
DRAM走的是尺寸微缩的道路,这其中就存在矛盾。为了维持电容量不变,有很多工作要去做,包括各种空间结构的变化。在较高空间结构的情况下,还需要考虑支撑结构问题。
除了结构变化之外,还有材料的变化。无论是介质本身的材料,还是上下电极材料。这些技术都是在逐步的演进过程中的。
工艺尺寸微缩过程中,DRAM主流市场上,三星、海力士、美光的15nm DRAM都已经实现了量产。长鑫存储19nm DDR4 DRAM也已经实现了量产。在进入1z技术节点之后,技术难度就变得非常大。
未来有很多新的技术可以期待。新材料方面,如果大家关注今年的IEDM,就会知道今年IGZO的研究很流行。如果IGZO可以用的话,其实三维的DRAM就有望实现。另外,现在的电容材料如果改用铁电,就有望实现非易失性的DRAM。这对降低功耗就非常有意义。
DRAM的另一个发展方向,典型的就是HBM die的堆叠。通过系统集成的方法,可以显著提高带宽。当然它也有代价,它的latency并没有变化,但成本有很大的增加。这类方案在GPU、AI芯片等产品在数据中心、HPC已经有比较广泛的应用。
关键词:DRAM
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