在当今快速发展的科技领域,数据存储的需求日益增长,对存储设备的性能和可靠性提出了更高的要求。传统DRAM以其高速度著称,但其易失性限制了应用范围;而固态硬盘SSD虽然提供非易失性存储,但在速度上远不及DRAM。
为了解决这一难题,德国Ferroelectric Memory Co.(FMC)与Neumonda合作推出了一种新型存储技术——“DRAM+”,它利用氧化铪(HfO₂)铁电材料,旨在提供类似DRAM的高性能同时具备SSD般的非易失性存储能力。
早期的铁电随机存取存储器(FeRAM)主要采用锆钛酸铅(PZT)作为铁电层,然而这种材料存在显著局限。首先,商业化的PZT FeRAM产品容量通常仅为几兆字节(MB),如4MB或8MB,难以满足现代计算需求。其次,PZT与标准CMOS工艺集成困难,特别是在小于10纳米的制程节点中表现不佳,导致制造成本高昂且单元结构占用较大芯片面积。
FMC通过使用氧化铪(HfO₂)作为铁电材料实现了重大突破。HfO₂不仅与现有CMOS工艺兼容,还能够在小于10纳米的先进制程节点下工作,极大地提高了存储密度并降低了生产成本。更重要的是,HfO₂的铁电效应使其能够在断电后保留数据,解决了DRAM的易失性问题。这意味着基于HfO₂的FeRAM不仅保持了DRAM的高读写速度,还提供了低功耗和数据持久性。
DRAM+的核心优势在于其高容量、非易失性和高性能。 它的目标是将存储密度提升至千兆比特(Gb)甚至更高,同时保持非易失性。这使得DRAM+适用于多种行业,包括但不限于人工智能、汽车电子、消费电子,特别在数据中心场景,DRAM+可能成为下一代存储级内存(SCM)的重要组成部分,与英特尔Optane等产品竞争。
为了确保DRAM+技术的成功实施,FMC与Neumonda建立了合作关系。Neumonda提供的Rhinoe、Octopus和Raptor等先进测试平台,专为低成本、高效能和独立存储器测试设计,能够提供传统设备无法实现的详细分析。这些平台不仅能加速DRAM+产品的开发进程,还能帮助降低成本,提高产品质量。
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