Franske CEA-Leti har på VLSI konferencen i Honolulu medio juni demonstreret noget af et gennembrud for ferroelektrisk RAM (FeRAM) hukommelser ved at anvende en 3D kondensator arkitektur i en 22 nm proces. Det baner vejen for en hurtigere og mere energieffektiv kunstig intelligens (AI) i edgen. Ved vertikalt at integrere ferroelektriske kondensatorer lavet af hafnium xirconium oxid (HZO) tyndfilm har forskerne præsteret hukommelsesceller, der er 2,5 gange mindre end standard SRAM i samme 22 nm node svarende til densiteten af SRAM i 10 nm node. Og i modsætning til SRAM bibeholder FeRAM data uden effektforbrug og kombinerer derved non-volatiliteten med en tæthed som tidligere kun var muligt med volatile hukommelser.
Traditionelt har FeRAM været konstrueret med en flad, planar kondensatorstruktur, som begrænser, hvor lille hukommelsescellen kunne laves, og for at overkomme denne fysiske begrænsning har Leti anvendt en vertikal arkitektur. Instituttet planlægger at integrere ferroelektriske 3D kondensatorer i tætte FeRAM array i en 22 nm FDSOI platform med den hidtil højest ydende embedded FeRAM.
– Denne 3D ferroelektriske kondensator-baserede FeRAM teknologi muliggør high-speed, høj densitet og lav driftsspænding af de non-volatile memory array. Vort gennembrud er en stærk kandidat for high-performance embeddede applikationer, inklusive ultra-low-power Edge AI, high-performance computing, luftfarts- og forsvarssystemer, sagde Simon Martin, ledende forfatter af indlægget med titlen: “Engineering 3D HZO Ferroelectric Capacitors to Scale Down 22nm Embedded FeRAM”.
JSL
