ARM занялась разработкой энергонезависимой памяти CeRAM

Инновационная технология энергонезависимой памяти, которая может лучше масштабироваться и показывать более высокую производительность, чем флеш-память и традиционная резистивная память (ReRAM), заинтересовала крупного разработчика процессорных архитектур ARM Holdings. Память CeRAM (Correlated electron RAM, память с коррелированным электроном) активно продвигает компания Symetrix. ARM, в свою очередь, поддерживает её исследования.

symetrixcorp.com

В проект, занимающийся исследованием CeRAM-памяти, вовлечены компании Symetrix, ARM, Университет Колорадо и Техасский университет. Конкретные цели, длительность и бюджет проекта не озвучены, но участник исследования, профессор Арауджо (Araujo), отметил, что вскоре Symetrix получит важные данные о CeRAM-приборах с помощью атомно-силового микроскопа, который позволяет разглядывать детали размером порядка 5 нм. Эти данные должны будут продемонстрировать «новые переключающие» свойства устройства.

symetrixcorp.com

Интенсивные исследования таких технологий как ReRAM и CeRAM объясняются тем фактом, что флеш-память подходит к своему технологическому барьеру и разрабатывать устройства по техпроцессам менее 10-20 нм будет весьма проблематично. Поэтому отрасли нужны принципиально новые разработки. Что касается ReRAM, то в развитии этой технологии исследователей подстерегают множество барьеров. Понимание физических процессов формирования и разрушения так называемых проводящих нитей в изолирующем слое между верхними и нижними электродами в ReRAM-памяти оказалось затруднительным, а без этого продвигаться дальше сложно.

В отличие от ReRAM, CeRAM является резистивной памятью, в которой используются те же окиси переходных металлов (TMO), такие как NiO, но при этом не используются нити и гальванопластика. Вместо этого в CeRAM-памяти наблюдаются квантовые эффекты корреляции позиций электронов, откуда она и получила своё название. В структуре CeRAM выделяется активная область TMO, которая разделяет два проводящих слоя TMO, тогда как в ReRAM окись переходного металла занимает полностью всю область между слоями металла.

symetrixcorp.com

TMO имеют неполные атомные оболочки 3d или 4d, которые проходят через переход металл-изолятор. В случае с NiO достаточно напряжения 0,6 В для записи изолированного состояния и 1,2 В для записи проводящего состояния. При этом не требуются никакие термодинамические фазовые переходы, как в традиционной ReRAM. Скорость переключения ячеек CeRAM-памяти может достигать десятки фемтосекунд, а напряжение питания при чтении составляет всего около 0,1-0,2 В. Состояние памяти остаётся стабильным даже при нагреве вплоть до 400 градусов Цельсия.

О планах коммерческого внедрения новой технологии исследователи пока не сообщают.