Компания GlobalFoundries сообщила, что приобрела у компании Renesas Electronics технологию производства энергонезависимой резистивной оперативной памяти (ReRAM) для использования в чипах для домашних и промышленных устройств интернета вещей и интеллектуальных мобильных устройств, включая решения с поддержкой 5G. Использование блоков ReRAM в контроллерах снизит потребление памяти и увеличит её устойчивость к износу, что идеально для изделий типа «поставил и забыл».

Для блока памяти CBRAM не нужен отдельный слой, он встраивается между слоями контактов. Источник изображения: Dialog Semiconductor

Для GlobalFoundries это будет не случайная и не первая встреча с производством ReRAM по выбранной технологии. Производитель чипов приобретал временную лицензию на использование этой технологии ещё в 2020 году у компании Dialog Semiconductor. В 2021 году Dialog Semiconductor была куплена японским концерном Renesas Electronics и GlobalFoundries пришлось решать вопросы лицензирования с новым владельцем. Как видим, вопрос решён радикально — GlobalFoundries приобрела технологию в своё полное распоряжение.

Как и многие технологии работы памяти ReRAM, приобретённая GlobalFoundries технология выпуска памяти Conductive Bridging RAM (CBRAM) использует эффект управляемого и обратимого создания проводимости в ячейках памяти. Проводимость создаётся в виде нитей (цепочек) из ионов меди в объёме ячейки. Информация записывается в виде сопротивления ячейки току, который легко измеряется и величина которого описывает состояние ячейки и не обязательно только 0 и 1 — таких состояний (разрядности) может быть больше двух.

Память ReRAM очень сильно устойчива к износу (там буквально нечему изнашиваться), потребляет очень мало, не теряет информацию при снятии питания и намного быстрее классической флеш-памяти. Компания GlobalFoundries будет предлагать блоки ReRAM в составе контроллеров как встроенную память, и не будет выпускать её как отдельные чипы. По крайней мере, пока этого нет в озвученных планах.

Оригинальными разработчиками технологии CBRAM являются немецкая компания Qimonda AG и ответвление Государственного университета Аризоны — компания Axon Technologies. Патенты и лицензия на производство CBRAM в своё время были выкуплены американским стартапом Adesto Technologies. В 2020 году компанию Adesto Technologies купила компания Dialog Semiconductor, которую ещё через год купила компания Renesas.

На своих мощностях компания GlobalFoundries адаптировала производство встраиваемых в контроллеры блоков ReRAM применительно к техпроцессу 22FDX. Сейчас память CBRAM проходит квалификационные тесты у клиентов компании и готовится к появлению на других платформах.

Израильская компания Weebit Nano сообщила о выпуске демонстрационного чипа со встроенным блоком памяти ReRAM. Чип изготовлен с использованием 22-нм техпроцесса, что стало рекордом по снижению техпроцесса производства флеш-памяти для встраиваемых приложений — контроллеров и тому подобных чипов. Решение выпущено на пластинах FD-SOI французским институтом CEA-Leti и готово для квалификационных тестов, но клиентов на технологию как не было, так и нет.

Условное представление ячейки памяти ReRAM компании Weebit Nano. Источник изображения: Weebit Nano

По словам разработчика, техпроцесс с нормами 22 нм считается самым распространённым в мире, тогда как блоки встраиваемой флеш-памяти на этом техпроцессе никто не производит, по крайней мере серийно. И действительно, компания Samsung адаптировала производство встраиваемой памяти eMRAM к производству на пластинах FD-SOI с технологическими нормами 28 нм. С такими же нормами выпускаются контроллеры с eMRAM Everspin на линиях GlobalFoundries.

Одна компания Intel в своё время представила опытный 22-нм чип с блоком eMRAM, но вскоре она вообще отказалась от разработки и производства флеш-памяти во всех проявлениях.

Подчеркнём, речь идёт о перспективных типах энергонезависимой памяти, дальнейшее масштабирование которых пока под вопросом. В то же время подобная память, и ReRAM в частности, обещают условно бесконечное число циклов перезаписи, что понадобится умной периферии от датчиков до ИИ. Также в комплекте важных свойств идёт устойчивость к изменениям условий окружающей среды, радиации и множеству других помех, не говоря о более высокой энергоэффективности и производительности.

Новый тестовый контроллер с блоком памяти Weebit Nano содержит все необходимые блоки для тестирования производительности всех подсистем чипа. Встроенный в контроллер массив ReRAM имеет объём 8 Мбит. В контроллер входит логика управления на архитектуре RISC-V, декодеры, элементы ввода/вывода и блок исполнения кода коррекции ошибок (ECC).

В апреле прошлого года был выпущен подобный тестовый чип с использованием 28-нм техпроцесса. Теперь компания сделала следующий шаг. К сожалению, о клиентах на разработку ничего не известно, если такие есть вообще. Ранее Weebit Nano обещала начать производство у клиентов в Китае и в Южной Корее, но ничего из этого не подтвердилось.