Американский стартап Crossbar представил технологию изготовления резистивной памяти с произвольным доступом, совмещающей достоинства DRAM и NAND Flash.

Калифорнийская компания Crossbar, основанная в 2010 году, представила эффективную технологию изготовления памяти RRAM, которая в перспективе должна стать альтернативой широко распространённой флеш-памяти NAND.

Рис. 1. Микрочипы RRAM, как ожидается, найдут самое широкое применение. (Здесь и ниже изображения Crossbar).

RRAM, или ReRAM, — это энергонезависимая резистивная память с произвольным доступом. Микросхемы RRAM способны обеспечивать приблизительно такое же быстродействие, что и DRAM, сохраняя при этом информацию при отсутствии питания.

По сравнению с NAND память нового типа характеризуется меньшим потреблением энергии и на порядок бóльшим числом циклов перезаписи.

Основная идея RRAM заключается в том, что диэлектрики, которые в нормальном состоянии имеют очень высокое сопротивление, после приложения достаточно высокого напряжения могут сформировать внутри себя проводящие нити низкого сопротивления и, по сути, превратиться из диэлектрика в проводник. То есть материал фактически является управляемым постоянным резистором с двумя или более переключаемыми уровнями сопротивления. Чтение информации происходит с помощью приложения к одному концу резистора некоторого низкого напряжения и измерению уровня напряжения на другом конце.

Рис. 2.

Crossbar отмечает, что разработанная методика позволяет создавать чипы памяти, обладающие по сравнению с NAND в 20 раз более высокой скоростью записи, в 20 раз меньшим энергопотреблением и в 10 раз большей долговечностью. При этом при сопоставимой ёмкости изделия RRAM будут вдвое компактнее NAND.

Технология Crossbar позволяет получать чипы вместимостью до 1 Тб с площадью поверхности 200 мм². Ячейки памяти имеют трёхслойную структуру: снизу расположен неметаллический электрод, в середине — переходный материал на основе аморфного кремния, сверху — металлический электрод.

Рис. 3.

Чипы RRAM, произведённые по методике Crossbar, могут быть объединены в трёхмерную структуру для получения носителей большой ёмкости, исчисляющейся терабайтами. Ожидается, что такая энергонезависимая память найдёт самое широкое применение. Она подходит для использования в персональных компьютерах, карманных медиаплеерах, видеокамерах, смартфонах, планшетах, внешних накопителях, серверах и пр.

Рис. 4.

Crossbar уже создала рабочие образцы массивов ячеек RRAM, используя оборудование на коммерческом предприятии.

Компания намерена лицензировать свою технологию сторонним производителям. Ожидается, что продукты на основе резистивной памяти с произвольным доступом появятся в течение двух–трёх лет.