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非易失性存储器突飞猛进,因为Arm的副产品开发了陶瓷和FeFETs

10月8日,2020年通过杰克赫兹

本周,ARM宣布,它将将整个CERAM IP投资组合转移到公司Cerfe Labs的新衍生,同时在新公司担任少数民族所有权股权。

在过去的五年里,Arm研究团队一直致力于开发基于相关电子材料(CeRAM)的新型非易失性存储器。本周,该公司宣布,为了将精力集中在半导体市场,它将把所有相关的知识产权转移给一家分拆出来的子公司Cerfe Labs

Cerfe实验室是Arm研究公司的一个附属公司

Cerfe实验室是Arm研究公司的一个附属公司。图片由Cerfe实验室

作为交易的一部分,Arm将向Cerfe实验室转让其涵盖150多个专利家族的全部CeRAM IP组合,这将成为相关CeRAM技术路线图的基础。反过来,Cerfe实验室也将致力于开发基于陶瓷和铁电晶体管(fefet)的新型非易失性存储器并获得许可。

在这篇文章中,我们将看看CeRAM和FeFET技术,以更好地理解这一新闻的含义。

陶瓷:概述

在过去的十年里,该行业一直在寻找由于其低功率和小型访问延迟,开发电阻RAM(RRAM)。在该开发过程中,研究人员已经转向使用过渡金属氧化物(TMOS),如NIO,其中“丝丝”在更高的“电铸”电压和电流中。

记忆方案涉及到这些灯丝在电极之间的连接和断开。

陶瓷技术的例子

陶瓷技术的例子。图片由Cerfe实验室

另一方面,陶瓷是一种电阻存储器,其使用没有长丝和电铸的TMOS。该技术利用了TMOS具有不完全3D或4D原子壳的事实,该壳体涉及涉及由场或电压诱导的价变化的量子相变。

以NiO为例,写入绝缘状态需要0.6 V电压,写入导电状态需要1.2 V电压。这是一项很有前途的RRAM技术,因为它提供了高达10飞秒的读取速度和0.1 V到0.2V的读取电压,使其成为一项非常快速和低功耗的技术。

FeFETs:概述

FFET是一种类型可作为一种非易失性存储器形式的场效应晶体管

晶体管本身与标准MOSFET非常相似的布局:它是具有栅极,漏极和源极的三端MOS装置。差异是FFET包括位于器件的栅电极和源极 - 漏极导电区域之间的铁电材料。

通过在器件的栅极上施加电场,它在铁电材料中产生了永久的电场极化。这样做的结果是,一个设备能够保持一种状态,即使断电也能保持这种状态。

FEFET半导体布局

FEFET半导体布局。图片由NextGenLog

它为非易失性存储器提供了一个很有前途的选择,因为它与mosfet的相似之处使其易于理解,并与许多现有的CMOS技术兼容。

Cerfe实验室的未来

将这两种技术结合起来会带来巨大的好处。从表面上看,将FeFET的不波动性和可积性与CeRAM的低功耗和低延迟相结合,提供了两者的最佳效果。

Cerfe实验室的首席执行官Eric Hennehoefer说:“CeRAM是业界最有前途的非易失性存储器,具有当今任何其他存储器技术都没有的特性. . . .Cerfe实验室团队很好地加速了作为Arm研究的一部分开始的工作,并帮助CeRAM实现其作为低成本、高性能解决方案的潜力,改善从边缘人工智能到高性能计算的系统。”