TSMC розробила вдосконалену магніторезистивну пам’ять, що споживає у 100 разів менше енергії
2 хв.

TSMC розробила вдосконалену магніторезистивну пам’ять, що споживає у 100 разів менше енергії

author avatar ProIT NEWS

TSMC спільно із вченими Тайванського науково-дослідного інституту промислових технологій (ITRI) продемонстрували спільно розроблену пам’ять SOT MRAM. Як повідомляє TechNewsSpace, новий накопичувач призначений для обчислень у пам’яті та використання як кеш-пам’яті високого рівня.

Нова пам’ять швидша за DRAM і зберігає дані навіть після вимкнення живлення. Вона призначена для заміни пам’яті STT-MRAM і споживає у 100 разів менше енергії під час роботи.

Експериментальна пластина з мікросхемами SOT-MRAM. Джерело зображення: TSMC/ITRI

Серед інших перспективних варіантів енергонезалежної пам’яті магніторезистивна пам’ять зі спіновим переносом (STT-MRAM) вже давно претендує на роль кеш-пам’яті верхнього рівня (від L3 і вище) і для енергонезалежних обчислень у пам’яті серед інших варіантів зберігання.

У цьому варіанті пам’яті намагніченість до комірки пам’яті передається через тунельний перехід за допомогою спін-поляризованого струму. З цієї причини енергоспоживання STT-MRAM було в кілька разів нижче, ніж у звичайної пам’яті MRAM, у якій запис здійснювався за допомогою індукованого електромагнітного поля.

Пам’ять SOT MRAM пішла ще далі. Запис (намагнічування) комірки (феромагнітного шару) відбувається за допомогою спін-орбітального моменту. Ефект проявляється у провіднику в основі комірки завдяки комбінації двох явищ: спінового ефекту Холла й ефекту дорогоцінного каменю Рашба.

У результаті феромагнетик, що прилягає до провідника, перебуває під впливом магнітного поля, індукованого спіновим струмом у провіднику. Це призводить до того, що SOT-MRAM потребує менше енергії для роботи, хоча справжній прорив ще попереду.

Запис і читання поточних шляхів для двох типів комірок MRAM. Джерело зображення: Національний університет Сінгапуру

Іншими перевагами SOT-MRAM є окремі схеми запису і зчитування, що позитивно впливає на продуктивність, а також підвищена зносостійкість.

«Ця елементарна комірка одночасно забезпечує низьке енергоспоживання та високошвидкісну роботу, досягаючи швидкості до 10 нс. Загальну продуктивність обчислень можна ще більше підвищити, впроваджуючи обчислювальні схеми в пам’яті. У перспективі ця технологія має потенціал для застосування у високопродуктивних обчисленнях (HPC), штучному інтелекті (AI), автомобільних чипах тощо», – сказав доктор Ши-Чі Чанг, генеральний директор дослідницьких лабораторій електроніки та оптоелектроніки ITRI.

SOT MRAM із затримками до 10 нс ближче до SRAM (затримки до 2 нс), ніж традиційна DRAM із затримками до 100 нс і вище. І звичайно, із затримками від 50 до 100 мкс вона значно швидша за популярну сьогодні 3D NAND TLC.

Але пам’ять SOT-MRAM не з’явиться у процесорах і контролерах ані завтра, ані післязавтра, так само як і пам’ять STT-MRAM, яка розробляється вже понад 20 років. Все це не дуже очевидно, хоча в цілому необхідно для ефективних обчислень у пам’яті й пристроїв з автономним живленням.

Раніше ProIT повідомляв, що у 2024 році Intel планує масове виробництво Arrow Lake 15-го покоління з 2nm (20A) чипом.

Раніше ми повідомляли, що 3nm чипи TSMC цього року будуть ексклюзивними для Apple, оскільки Intel відстає від графіка.

Читайте також на нашому сайті: ASML та Samsung інвестують $761 мільйон у розробку чипів нового покоління у Південній Кореї.

Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодну публікацію!

Приєднатися до company logo
Продовжуючи, ти погоджуєшся з умовами Публічної оферти та Політикою конфіденційності.