DRAM現在發展成什么樣了?
來源: 日期:2021-12-24 10:45:02
對存儲器而言,追求的始終是更快的速度、更低的功耗和更高的存儲密度。在器件尺寸scaling down的大前提下,存儲容量不能變小,發展過程中就會面臨很多挑戰。
選通管技術,很大程度借鑒了logic器件的發展,就要減少漏電。DRAM刷新占到了很大的功耗比重,漏電小了才能增加刷新周期的時間。
對于電容來說,是“更具挑戰性的事情”。如果想要維持電容器的電容量不變,或者增大的話,面積就要增大。但
DRAM走的是尺寸微縮的道路,這其中就存在矛盾。為了維持電容量不變,有很多工作要去做,包括各種空間結構的變化。在較高空間結構的情況下,還需要考慮支撐結構問題。
除了結構變化之外,還有材料的變化。無論是介質本身的材料,還是上下電極材料。這些技術都是在逐步的演進過程中的。
工藝尺寸微縮過程中,DRAM主流市場上,三星、海力士、美光的15nm DRAM都已經實現了量產。長鑫存儲19nm DDR4 DRAM也已經實現了量產。在進入1z技術節點之后,技術難度就變得非常大。
未來有很多新的技術可以期待。新材料方面,如果大家關注今年的IEDM,就會知道今年IGZO的研究很流行。如果IGZO可以用的話,其實三維的DRAM就有望實現。另外,現在的電容材料如果改用鐵電,就有望實現非易失性的DRAM。這對降低功耗就非常有意義。
DRAM的另一個發展方向,典型的就是HBM die的堆疊。通過系統集成的方法,可以顯著提高帶寬。當然它也有代價,它的latency并沒有變化,但成本有很大的增加。這類方案在GPU、AI芯片等產品在數據中心、HPC已經有比較廣泛的應用。
關鍵詞:?DRAM
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