新型 RRAM亮相,绕过 1T1R 限制

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2022-01-29 09:22

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来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank) 编译自allaboutcircuits ,谢谢。


ReRAM是研究最深入和最受赞誉的新兴内存技术之一。ReRAM 是一种低功耗、非易失性选项,已在许多领域得到应用,包括内存计算和神经形态计算。

ReRAM 内存的一般结构

本周,Weebit Nano 宣布它已经展示了它的第一个crossbar ReRAM 阵列,这是公司和技术的一个重要里程碑。


在本文中,我们将探讨 ReRAM 技术的扩展挑战以及 Weebit Nano 的最新突破。

1T1R 的扩展问题


当今创建 ReRAM 单元最流行的技术之一是使用1T1R(一个晶体管,一个电阻器)架构。


该架构的基本结构包括一个用于访问单元以进行读写操作的单通道晶体管,以及一个用于存储位的单个电阻存储元件。


由于许多原因,1T1R 结构一直是一种流行的选择。首先,该架构类似于动态随机存取存储器 (DRAM) 单元,使设计和使用直观且易于理解。

除此之外,传输晶体管有助于隔离单元的电流并满足对高速存储技术的需求。

1T1R ReRAM 单元的基本结构

然而,1T1R 架构的最大缺点是不足以支持分立存储芯片所需的大型存储单元阵列。


首先,1T1R 单元的大小受到存取晶体管的限制,这对创建高密度 ReRAM 单元构成了挑战。


最重要的是,较小节点上晶体管的重要泄漏电流正在成为功率密度和效率的主要问题。


考虑到这些缺点,让我们来看看 Weebit Nano 最新的 ReRAM 阵列。

Weebit Nano 的 ReRAM 阵列


本周,Weebit Nano 宣布他们可以成功回避 1T1R 挑战,并开发出crossbar开关(高密度)ReRAM 阵列。


为了避免 1T1R 架构带来的挑战,Weebit Nano 选择采用单选一电阻 (1S1R) 架构。


在这种架构中,存取晶体管被“选择器”取代,其性质目前尚未公开。过去,研究人员已成功使用ovonic threshold switch (OTS) 选择器代替晶体管。

1T1S 交叉开关阵列的结构

总的来说,OTS选择器具有特点小、结构简单、开关速度快、能耗低等特点。


最重要的是,它们消除了传输晶体管中存在的泄漏电流。由于这些原因,我们可以做出有根据的猜测,Weebit Nano 正在遵循类似的趋势。


通过使用选择器代替传输晶体管,Weebit Nano 声称他们可以开发出 1S1R crossbar开关阵列,该阵列可以堆叠在 3D 层中,从而实现极高的密度。


展望未来,Weebit 相信其 1S1R crossbar ReRAM 架构在存储级内存、持久内存、作为 NOR 闪存替代品、内存计算和神经形态计算方面具有潜在应用。

将 ReRAM 提升到新的水平


Weebit Nano 和 ReRAM 技术的重要一步,Weebit 的crossbar 开关阵列的开发为内存技术的未来带来了许多希望。


Weebit Nano 的技术有望实现更高密度的 ReRAM 产品,能够影响非易失性存储器的未来。


看看 Weebit Nano 将其内存解决方案应用于何处以及其他哪些创新开始加快 ReRAM 技术的发展步伐将会很有趣。


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*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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