மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் நிறுவனத்தின் கல்வியாளரான லியு மிங் உருவாக்கி வடிவமைத்த ஒரு புதிய வகை ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் மெமரி சிப், 2023 ஆம் ஆண்டு IEEE சர்வதேச சாலிட்-ஸ்டேட் சர்க்யூட்ஸ் மாநாட்டில் (ISSCC) வழங்கப்பட்டது, இது ஒருங்கிணைந்த சுற்று வடிவமைப்பின் மிக உயர்ந்த மட்டமாகும்.
உயர் செயல்திறன் கொண்ட உட்பொதிக்கப்பட்ட நிலையற்ற நினைவகம் (eNVM) நுகர்வோர் மின்னணுவியல், தன்னாட்சி வாகனங்கள், தொழில்துறை கட்டுப்பாடு மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸிற்கான எட்ஜ் சாதனங்களில் SOC சில்லுகளுக்கு அதிக தேவை உள்ளது. ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகம் (FeRAM) அதிக நம்பகத்தன்மை, மிகக் குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிவேகம் ஆகிய நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இது நிகழ்நேரத்தில் அதிக அளவு தரவு பதிவு, அடிக்கடி தரவு வாசிப்பு மற்றும் எழுதுதல், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் உட்பொதிக்கப்பட்ட SoC/SiP தயாரிப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. PZT பொருளை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகம் பெருமளவிலான உற்பத்தியை அடைந்துள்ளது, ஆனால் அதன் பொருள் CMOS தொழில்நுட்பத்துடன் பொருந்தாது மற்றும் சுருங்குவது கடினம், இது பாரம்பரிய ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகத்தின் வளர்ச்சி செயல்முறைக்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் உட்பொதிக்கப்பட்ட ஒருங்கிணைப்புக்கு ஒரு தனி உற்பத்தி வரி ஆதரவு தேவைப்படுகிறது, பெரிய அளவில் பிரபலப்படுத்துவது கடினம். புதிய ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகத்தின் மினியேச்சரபிலிட்டி மற்றும் CMOS தொழில்நுட்பத்துடன் அதன் இணக்கத்தன்மை அதை கல்வி மற்றும் தொழில்துறையில் பொதுவான கவலையின் ஆராய்ச்சி மையமாக ஆக்குகிறது. ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகம் அடுத்த தலைமுறை புதிய நினைவகத்தின் முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாகக் கருதப்படுகிறது. தற்போது, ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகத்தின் ஆராய்ச்சியில் இன்னும் போதுமான அலகு நம்பகத்தன்மை இல்லாதது, முழுமையான புற சுற்றுடன் கூடிய சிப் வடிவமைப்பு இல்லாமை மற்றும் சிப் நிலை செயல்திறனை மேலும் சரிபார்த்தல் போன்ற சிக்கல்கள் உள்ளன, இது eNVM இல் அதன் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
உட்பொதிக்கப்பட்ட ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகம் எதிர்கொள்ளும் சவால்களை இலக்காகக் கொண்டு, மைக்ரோஎலக்ட்ரானிக்ஸ் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த கல்வியாளர் லியு மிங் குழு, CMOS உடன் இணக்கமான ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் நினைவகத்தின் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பு தளத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு உலகில் முதல் முறையாக மெகாப்-அளவு FeRAM சோதனை சிப்பை வடிவமைத்து செயல்படுத்தியுள்ளது, மேலும் 130nm CMOS செயல்பாட்டில் HZO ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் மின்தேக்கியின் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பை வெற்றிகரமாக நிறைவு செய்துள்ளது. வெப்பநிலை உணர்தலுக்கான ECC-உதவி எழுதும் இயக்கி சுற்று மற்றும் தானியங்கி ஆஃப்செட் நீக்குதலுக்கான உணர்திறன் பெருக்கி சுற்று ஆகியவை முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, மேலும் 1012 சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் 7ns எழுதும் மற்றும் 5ns படிக்கும் நேரம் அடையப்படுகிறது, இவை இதுவரை அறிவிக்கப்பட்ட சிறந்த நிலைகள்.
"1012-சுழற்சி சகிப்புத்தன்மை மற்றும் ECC-உதவி தரவு புதுப்பிப்பைப் பயன்படுத்தி 5/7ns படிக்க/எழுதக்கூடிய 9-Mb HZO-அடிப்படையிலான உட்பொதிக்கப்பட்ட FeRAM" என்ற ஆய்வுக் கட்டுரை முடிவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் ஆஃப்செட்-ரத்துசெய்யப்பட்ட சென்ஸ் பெருக்கி "ISSCC 2023 இல் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, மேலும் மாநாட்டில் காண்பிக்கப்படும் ISSCC டெமோ அமர்வில் சிப் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. இந்தக் கட்டுரையின் முதல் ஆசிரியர் யாங் ஜியாங்குவோ, தொடர்புடைய ஆசிரியர் லியு மிங் ஆவார்.
தொடர்புடைய பணிகளுக்கு சீனாவின் தேசிய இயற்கை அறிவியல் அறக்கட்டளை, அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப அமைச்சகத்தின் தேசிய முக்கிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் திட்டம் மற்றும் சீன அறிவியல் அகாடமியின் பி-வகுப்பு பைலட் திட்டம் ஆகியவை ஆதரவளிக்கின்றன.
(9Mb ஹாஃப்னியம் அடிப்படையிலான FeRAM சிப் மற்றும் சிப் செயல்திறன் சோதனையின் புகைப்படம்)
இடுகை நேரம்: ஏப்ரல்-15-2023
