Китай представили новую DRAM без конденсатора — дешевле и проще в производстве

Китайские исследователи представили новую архитектуру DRAM-памяти без конденсатора. Разработка обещает упростить производство оперативной памяти, снизить её стоимость и повысить стабильность работы по сравнению с классической схемой.

О разработке сообщили учёные Института микроэлектроники Китайской академии наук (IME CAS). Над проектом они работали вместе с другими научными центрами страны. Команда создала ячейку DRAM стандартного размера 4F² — как у классической схемы с транзистором и конденсатором. При этом отдельного конденсатора в новой архитектуре нет.

Вместо него заряд хранится прямо в канале управляющего транзистора — за счёт так называемого плавающего заряда. Ячейка использует схему 2T0C: два управляющих транзистора делят один общий канал хранения. Такая конфигурация повышает стабильность работы и снижает токи утечек. Кроме того, каждая ячейка способна хранить два бита данных — с четырёхуровневым значением заряда.

Отдельный плюс — техпроцесс. Он предельно простой: одно экспонирование и одна обработка после него. Литографию проводят сразу по заранее подготовленной многослойной пластине из пяти нанометровых слоёв полупроводниковых материалов, включая IGZO и тантал, разделённых слоями диоксида кремния.

За один проход в пластине вытравливают углубления глубиной до 120 нм. После отжига и напыления их стенки превращаются в элементы транзисторов. Каждое углубление фактически образует одну ячейку памяти с двумя транзисторами. Верхний отвечает за запись, нижний — за чтение, а между ними расположен общий канал хранения заряда. Все элементы формируются одновременно, без этапов совмещения по осям, что снижает сложность и риск брака.

Испытания показали, что ячейка удерживает данные 470–500 секунд без регенерации. Это не уровень NAND-памяти, но заметно больше, чем у обычной DRAM, и даёт выигрыш по энергопотреблению. Задержка чтения составляет около 50 нс — сопоставимо с DDR5. Температурный дрейф напряжения затвора остаётся в допустимых пределах: менее 100 мВ при 85 °C. Архитектура также подходит для стекового многослойного производства, с которым у классической DRAM есть сложности.

Вопрос в том, дойдёт ли разработка до серийного выпуска. Лабораторные результаты ещё не показывают уровень брака и стабильность характеристик на фабрике. Опыт внедрения ReRAM, FeRAM и MRAM показывает: путь от эксперимента до массовых чипов может занять не годы, а десятилетия.

Читать далее:

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

^{Обложка: freepik}

The post Китай представили новую DRAM без конденсатора — дешевле и проще в производстве appeared first on Хайтек.