來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

位于加利福尼亞州弗里蒙特的MRAM初創(chuàng)公司Spin Memory表示，它已經(jīng)開發(fā)出一種晶體管，可以大大縮小MRAM和電阻性RAM的尺寸。據(jù)該公司稱，該設(shè)備還可以克服DRAM中一個(gè)名為Row Hammer的頑固安全漏洞。

Spin Memory的垂直環(huán)繞柵晶體管可以縮小MRAM和RRAM存儲(chǔ)單元。

Spin Memory將設(shè)備稱為“通用選擇器”（Universal Selector）。在存儲(chǔ)器單元中，選擇器是用于訪問所述存儲(chǔ)器元件——MRAM中的一個(gè)磁隧道結(jié)。也是RRAM的一種電阻材料RRAM，也就是DRAM的電容器。這些通常內(nèi)置于硅的主體中，而存儲(chǔ)元件則構(gòu)造在其上方。使選擇器更小并簡化與選擇器接觸的互連的布局，可以使存儲(chǔ)單元更緊湊。

一般而言，晶體管是在硅平面的水平上構(gòu)建的。當(dāng)設(shè)備開啟時(shí)，電流流過源極和漏極之間的溝道區(qū)域。通用選擇器使該幾何體傾斜90度。源極在底部與埋在硅中的導(dǎo)體相連，溝道區(qū)域是垂直的硅柱，漏極在頂部。柵極是器件中控制電荷流動(dòng)的部分，四周圍繞著溝道區(qū)離子。

“通用選擇器”就像普通的晶體管一樣，但是傾斜了90度。存儲(chǔ)元件（通常為MRAM）連接到設(shè)備上方的漏極。

這種垂直的gate-all-around 器件類似于用于制造當(dāng)今的多層NAND閃存存儲(chǔ)芯片的器件。但是Spin Memory的設(shè)備僅跨越一層，并且被調(diào)整為在低得多的電壓下運(yùn)行。

據(jù)該公司稱，這種垂直設(shè)備將使DRAM陣列密度提高20％至35％，并使制造商可以在同一區(qū)域內(nèi)將多達(dá)MRAM或RRAM存儲(chǔ)器的容量提高五倍。

選擇器是Spin Memory正在開發(fā)的三項(xiàng)發(fā)明中的一部分，以促進(jìn)MRAM的采用。另外兩個(gè)是改進(jìn)的磁隧道結(jié)，以及一種電路設(shè)計(jì)，這些都可以提高M(jìn)RAM的耐用性和讀寫速度，并消除錯(cuò)誤源。該公司產(chǎn)品開發(fā)高級副總裁Jeff Lewis表示，這種結(jié)合將使MRAM的性能達(dá)到與SRAM（當(dāng)今CPU和其他處理器中嵌入的超快存儲(chǔ)器）相當(dāng)?shù)乃健?/p>

使用“通用選擇器”可以實(shí)現(xiàn)更緊湊的存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)。

Lewis說：“由于其已知的猥瑣問題，將SRAM用作主要的片上存儲(chǔ)器正成為問題。” 由于MRAM只是一個(gè)晶體管和一個(gè)磁性隧道結(jié)，因此有一天可以比由六個(gè)晶體管組成的SRAM具有更高的密度優(yōu)勢。更重要的是，與SRAM不同，即使在存儲(chǔ)單元沒有電源的情況下，MRAM也會(huì)保留其數(shù)據(jù)。但是，目前，MRAM單元比SRAM大得多。“我們的主要目標(biāo)之一是為MRAM設(shè)計(jì)一個(gè)較小的單元，以使其作為SRAM替代品具有更大的吸引力。”

有了DRAM（計(jì)算機(jī)選擇的主要內(nèi)存），通用選擇器具有一個(gè)有趣的副作用：它應(yīng)使內(nèi)存不受 Row Hammer的影響。當(dāng)一行DRAM單元快速充電和放電時(shí)，會(huì)發(fā)生此漏洞。（基本上，以極高的速率翻轉(zhuǎn)位。）此操作產(chǎn)生的雜散電荷可以遷移到相鄰的單元格行，從而破壞該位的位。

Row Hammer是DRAM可靠性和安全性的主要問題之一，長期以來一直困擾著存儲(chǔ)器行業(yè)。作為DRAM長期以來的主要干擾問題，隨著單元的縮小， Row Hammer.只會(huì)成為一個(gè)更大的問題，” 思科系統(tǒng)公司設(shè)備可靠性專家Charles Slayman說。

而據(jù)劉易斯稱，由于晶體管通道位于硅主體之外，因此該新器件不受此問題的影響，因此它與漂移電荷隔離。他說：“這是排除Row Hammer的根本原因。”

為了在DRAM中使用，可能必須將設(shè)備縮小很多。但是改善MRAM是近期目標(biāo)。這將涉及優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電流和設(shè)備其他方面的強(qiáng)度。

來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

原文標(biāo)題：熱點(diǎn) | 取代SRAM，MRAM又走近了一步！

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