Speicherforschung: Kioxia spricht über OCTRAM, 64-Gbit-MRAM und neuen 3D-Flash
Auf dem diesjährigen IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) will Kioxia neue Speichertechnologien vorstellen. Darunter sind eine neue Form 3D-Flash-Speicher, der gemeinsam mit Nanya entwickelte OCTRAM sowie MRAM mit wesentlich höherer Speicherkapazität.
Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM (OCTRAM)
Mit DRAM hat Kioxia eigentlich nicht viel am Hut, doch beschäftigt sich ein Team gemeinsam mit Forschern vom RAM-Hersteller Nanya mit dem sogenannten Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM, kurz OCTRAM. Das Herzstück ist ein vertikaler Transistor (Stichwort 3D DRAM), der dank eines Oxidhalbleiters besonders wenig Energie benötigt. Konkret haben die Forscher nach eigenen Angaben ein funktionsfähiges OCTRAM Array mit 275 Mbit (~34 MByte) hergestellt. Es ist auch vom weltweit ersten „4F2 gate-all-around Oxide-semiconductor Channel Transistor DRAM (OCTRAM)“ die Rede. Am 9. Dezember gibt es für IEDM-Besucher mehr Details.
MRAM mit hoher Speicherkapazität
Schon seit rund 30 Jahren wird am Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM) geforscht. Dieser ist im Gegensatz zu DRAM nichtflüchtig (non volatile) und behält Daten also auch bei Stromabschaltung bei.
Auch wenn MRAM ähnlich schnell und ähnlich haltbar wie DRAM ist, kann er diesen längst noch nicht ersetzen, da die Speicherkapazität pro Chip viel zu gering und die Kosten pro Bit entsprechend hoch sind. Daher ist MRAM bisher ein Nischenprodukt und wird etwa als strahlungsresistenter Speicher in Luft- und Raumfahrt oder in Spielautomaten als SRAM-Ersatz eingesetzt.
Der Marktführer Everspin bietet seinen STT-MRAM bisher mit maximal 1 Gbit Speicherkapazität an.
Kioxia und SK Hynix wollen nun mit ihrem „Cross-Point MRAM“ ein Speichervolumen von 64 Gbit (8 GByte) erreichen. Das ist sogar mehr als bisheriger DRAM schafft, der momentan bei 32 Gbit liegt. Maßgeblich für die hohe Speicherkapazität sind feinere Strukturen. Die Rede ist vom „kleinsten jemals für MRAM verwendeten Maßstab“ mit einem Half Pitch von 20,5 Nanometern. Mehr Details dazu sind für den 10. Dezember angesetzt.
Neuer 3D-Flash-Speicher
Am 11. Dezember will sich Kioxia dann in der Session „Superior Scalability of Advanced Horizontal Channel Flash For Future Generations of 3D Flash Memory“ seinem Kerngebiet, dem Flash-Speicher widmen. Beschrieben wird ein Design, bei dem die Zellen nicht wie bei bisherigem 3D-NAND vertikal, sondern horizontal angeordnet sind. Die Rede ist von Horizontal Channel Flash (HCF) mit minimierten 2F2-Zellen, der zuverlässigen Massenspeicher mit hoher Bitdichte und geringen Kosten realisieren soll.