Резистивна пам'ять компанії Crossbar - терабайти обсягу і швидкість, в 20 разів перевершує швидкість Flash-пам'яті
Відносно молода компанія Crossbar, розташована в Санта-Кларі, Каліфорнія, оголосила про створення працездатних зразків чіпів незалежній резистивної пам'яті (Resistive RAM, RRAM), мають унікальну запатентовану структуру. Але найбільш примітним є не сам факт створення чіпів цього досить нового типу пам'яті, а характеристики і швидкісні показники виготовлених чіпів. Згідно інформації від компанії Crossbar, однокристальна схема, розміром з поштову марку, може зберегти терабайт даних та забезпечити доступ до цих даних в 20 разів швидше, ніж це можуть забезпечити найкращі зразки сучасної NAND Flash-пам'яті.
Крім надзвичайно високого показника щільності зберігання інформації, 1 ТБ на 200 мм2, і великій швидкості читання, яка становить близько 140 МБ/сек, нові чіпи пам'яті можуть похвалитися низьким значенням споживаної енергії і надійністю, в 10 разів перевищує надійність зберігання даних мікросхем Flash-пам'яті.
Кожна комірка RRAM-пам'яті складається з трьох простих компонентів, неметалевого верхнього токоподводящего електрода, середньої перемикається середовища з аморфного кремнію і нижнього металевого електрода. Механізм зміни опору комірки пам'яті заснований на створенні або руйнуванні струмопровідного каналу-нитки усередині аморфного кремнію з допомогою подаються імпульсів електричного напруги. Застосування імпульсів однієї форми, потенціалу та тривалості приводить до формування в обсязі аморфного кремнію струмопровідної нитки з металевого кремнію, імпульси з іншими характеристиками служать для зворотного перетворення, перетворення металевого кремнію в аморфний.
Ще однією примітною особливістю чіпів RRAM-пам'яті компанії Crossbar є їх об'ємна багатошарова структура. Весь масив комірок пам'яті розміщений в трьох шарах, складених у вигляді "бутерброда". Але виробництво чіпів з такою структурою не вимагає використання нових технологічних процесів і обладнання. Масове виробництво чіпів RRAM-пам'яті може бути успішно налагоджено на одному з існуючих підприємств, що випускають напівпровідникові прилади, що було продемонстровано тим фактом, що дослідні зразки чіпів нової пам'яті були виготовлені на звичайному заводі однієї з організацій-партнерів компанії Crossbar.
"Унікальність нашої технології полягає в тому, що масове виробництво нових чіпів пам'яті може бути розпочато вже через три роки. Ця затримка обумовлена не необхідністю модернізації існуючого обладнання, а тим, що технологія вимагає ще деяких доопрацювань" - розповідає Джордж Минэссиэн (George Minassian), керівник компанії Crossbar, - "Доопрацьовуючи нашу технологію, ми не тільки будемо прагнути зробити її більш технологічною, ми збираємося збільшити кількість шарів комірок пам'яті, що, в свою чергу, дозволить збільшити обсяг збереженої інформації без збільшення площі кристала і дозволить знизити кількість споживаної чіпом енергії".
Слідуємо зазначити, що в процесі розробки фахівцями компанії Crossbar RRAM-пам'яті було розроблено досить велику кількість нових технологій. У цілому компанія подала близько 100 заявок на патент, 30 з яких вже підтверджені й захищені відповідними патентами.
Згідно наявної інформації, впровадження нового типу RRAM-пам'яті розпочнеться не з випуску окремих чіпів, а з вбудовування цієї пам'яті в закінчені рішення, так звані системи-на-чіпі, до швидкості роботи яких і до їх надійності пред'являються особливо високі вимоги. Тільки після цього можна очікувати, що на ринку з'являться мікросхеми RRAM-пам'яті, які різні виробники зможуть використовувати в конструкціях своїх нових смартфонів, планшетних комп'ютерах та інших пристроях.