Recently in Memory Category

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، شرکت‌های الپیدامموری و اسپنشن اعلام کرده‌اند که موفق به ساخت نخستین فلش مموری 4گیگابیتی NAND از نوع SLC (سلول تک سطحی) با ولتاژ تغذیه‌ی 8/1 ولت شده‌اند. این حافظه‌ی NAND که بر اساس تکنولوژی به دام انداختن بار بیت آینه‌ای (MirrorBit® charge-trapping technology) اسپنشن کار می‌کند، در کارخانه‌ی هیروشیمای الپیدا ساخته شده است. تخصص فنی پیشرفته‌ و همکاری موفق این دو شرکت، توسعه و تولید نخستین حافظه‌ی فلش NAND، با تکنولوژی به دام انداختن بار را ممکن ساخته است.

در مقایسه با فلش مموری NAND با گیت شناور، تکنولوژی به دام انداختن بار قابلیت مقیاس پذیری بیشتری دارد و همچنین ساختار سلولی ساده‌تری دارد که این امر منجر به کارایی بهتر و سرعت بیشتر در خواندن و برنامه‌نویسی می‌شود.

الپیدا قصد دارد که فلش مموری‌ها را برای فروش محصولات سیار، با حافظه‌های RAM مخصوص المان‌های سیار ترکیب کند که در نتیجه‌ی آن، راه‌حل‌هایی را برای مشکلات بازار محصولات سیار فراهم خواهد کرد. این کار منجر به ایجاد ارزش افزوده‌ی بالاتری خواهد شد. به‌علاوه، اسپنشن در حال توسعه‌ی محصولات NAND خود برای بازارهای محصولات جاسازی شده (embedded) و بی‌سیم انتخابی است. این در حالی است که این شرکت به تولید و فروش محصولات فلش مموری NOR خود به بازارهای خودرو، ارتباطات، مصرف‌کننده‌های مستقیم، کاربردهای صنعتی و بی‌سیم انتخابی ادامه خواهد داد.

الپیدا نمونه‌هایی از این حافظه‌ی 4 گیگابیتی 8/1 ولتی را در اواخر سال 2010 به بازار داد و قصد دارد این محصول جدیدرا امسال به تولید انبوه برساند. این شرکت علاوه بر این در حال توسعه‌ی تولید انبوه محصولات 2 گیگابیتی و 1 گیگابیتی خود می‌باشد. شرکت اسپنشن هم در فصل اول امسال نمونه‌هایی از محصول جدید را به مشتریان اولیه در دنیا ارسال خواهد کرد و در فصل دوم امسال هم تولید انبوه آن را آغاز خواهد کرد. همچنین دو شرکت در حال توسعه‌ی محصولات 3 ولتی هستند و قصد توسعه‌ی محصولات 1، 2 و 4 گیگابیتی را در آینده دارند.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز، شرکت سامسونگ اعلام کرده است که ساخت نخستین DRAM نوع DDR4 صنعت را ماه گذشته با استفاده از فن‌آوری 30 نانومتر به پایان رسانده است.

دونگ سو جون (Dong Soo Jun)، رئیس بخش حافظه‌ی شرکت سامسونگ، می‌گوید: «شرکت سامسونگ به طور فعّال، همه ساله صنعت IT را با این حافظه‌های ابتکاری پاک حمایت می‌کند که از نظر زیست محیطی بی‌زیان هستند و کارکرد و کارآیی توان بهتری را دارند. DRAM نوع DDR4 جدید اطمینان بیشتری را نسبت به حافظه‌های ما پدید خواهد آورد. به خصوص زمانی‌که ما محصولات چهار گیگابیتی بر پایه‌ی DDR4 را با استفاده از فن‌آوری نسل بعدی برای کاربردهای فراگیر عرضه کنیم.»

این حافظه‌ی دینامیکی جدید می‌تواند به نرخ انتقال داده‌ای برابر 133/2 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) در ولتاژ 2/1 ولت دست پیدا کند؛ در قیاس با حافظه‌های DDR3 که در ولتاژ 35/1 ولت و 5/1 ولت در تکنولوژی 30 نانومتر، با سرعت‌هایی تا 6/1 گیگابیت بر ثانیه کار می‌کنند. این حافظه زمانی که در یک نت‌بوک به‌کار بسته شود، مصرف توان را تا %40 در مقایسه با مدل 5/1 ولتی کاهش می‌دهد.

این مدل از ساختار درین باز کاذب (POD) استفاده می‌کند که فن‌آوری جدیدی است و با DRAMهای با کارآیی بالا سازگار شده است تا این امکان را برای مدل DDR4 مهیا سازد که تنها نیمی از جریان الکتریکی مدل DDR3 را در زمان خواندن و نوشتن مصرف کند.

با استفاده از معماری مدار جدید، این DDR4 خواهد توانست که در گستره‌ی 6/1 تا 2/3 گیگابیت بر ثانیه در مقایسه با گستره‌های متداول سرعت، 6/1 گیگابیت بر ثانیه برای DDR3 و 800 مگابیت بر ثانیه برای DDR2 کار کند.

در اواخر ماه قبل، شرکت سامسونگ مدلی 2 گیگابایتی و 2/1 ولتی بافرنشده‌ی DDR4 (UDIMM) را به‌منظور آزمایش آن برای یکی از سازندگان کنترل‌کننده تامین کرد.

هم‌اکنون، شرکت سامسونگ در نظر دارد با برخی از سازنده‌های سرور به‌منظور اتمام کار استانداردسازی JEDEC برای فن‌آوری‌های DDR4 در نیمه‌‌ی دوم سال جاری همکاری نزدیکی داشته باشد.

شرکت سامسونگ از زمانی که نخستین DRAM نوع DDR صنعت را در سال 1997 تولید کرد، پیشرفت فن‌آوری DRAM را ادامه داده است. در سال 2001 این شرکت نخستین حافظه‌ی دینامیک DDR2 و در سال 2005 هم نخستین حافظه‌ی DDR3 را با استفاده از فن‌آوری هشتاد نانومتر عرضه کرده است.

شرکت ژاپنی اِلپیدا مموری، شرکت جهانی تأمین کننده‌ی DRAM، اعلام کرد موفق شده است توسعه‌ی فن‌آوری DDR3 SDRAM (Double Data Rate 3 Synchronous DRAM) دو گیگابیتیِ با فرایندِ 30 نانومتری را کامل کند.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از فیزورگ، با توسعه‌ی این DDR3 SDRAM دو گیگابیتی جدید که از فن‌آوری انتقال فرایند 30 نانومتری در آن استفاده شده است، کوچک‌ترین DDR3 SDRAM دو گیگابیتی صنعت DRAM ساخته شد. در این فن‌آوری جدید، در مقایسه با محصولات 40 نانومتری الپیدا، تعداد تراشه‌های به کار رفته به ازای هر ویفر، 45 درصد افزایش یافته است. علاوه بر این، طراحی جدید به کار رفته در این فن‌آوری کمک خواهد کرد تا جلوی هزینه‌های بالای مربوط به انتقال فرایند گرفته شود. با اين توصيف، نام DDR3های دوگیگابیتی در فهرست محصولاتی که رقابت تنگاتنگی در کاهش هزینه‌ها با یکدیگر دارند، قرار خواهد گرفت.

این تراشه‌ی جدید، انتظارات JEDEC در برآورده ساختن تراشه‌ی حافظه‌ی پرسرعت DDR3-1866 و همچنین تراشه‌ی حافظه‌ی پرسرعت و ولتاژ پایین 1.35 ولتی DDR3L-1600 را تحقق می‌بخشد. انتظار می‌رود هر دوی این تراشه‌ها در سال 2011، در ردیف محصولات اصلی صنعت DRAM قرار گیرند. علاوه بر این، تراشه‌ی جدید الپیدا، سازگار با محیط زیست (اکولوژی) است. تراشه‌ی DDR3 SDRAM جدید، پایین‌ترین میزان مصرف جریان الکتریکی را دارا ست. (در مقایسه با محصولات 40 نانومتری الپیدا، جریان کاری و جریان حالت انتظار (استندبای) به ترتیب حدود 15 درصد و 10 درصد کاهش پیدا کرده است). کاهش مصرف جریان در این تراشه‌ی جدید، منجر به مصرف توان کمتر در رایانه‌های شخصی و الکترونیک مصرفی دیجیتال خواهد شد.

الپیدا در نظر دارد نمونه‌هایی از محصول جدید خود را در دسامبر 2010 به بازار عرضه کند. انتظار می‌رود تولید انبوه این تراشه‌ی جدید در همان ماه آغاز شود.

الپیدا فن‌آوری جدید فرایند 30 نانومتری خود را در محصولات RAM Mobile خود به کار خواهد گرفت. این شرکت در نظر دارد این فن‌آوری فرایند را همراه با فن‌آوری Through Silicon Via (TSV) به کار گیرد تا از حافظه‌های تک‌تراشه‌ای که در گوشی‌های همراه، دوربین‌های دیجیتال و DRAMهای رایانه‌های شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرند، پشتیبانی کند.

به گفته‌ی هاینیکس‌‌‌ (شرکت کره‌ای سازنده‌ی حافظه)، عنصری که تا این اواخر تنها به آزمایشگاه محدود بود، تا 3 سال آینده به صورت تجاری عرضه خواهد شد.

به گزارش خبرگزاری الکترونیوز و به نقل از IEEE Spectrum، این عنصر که ساخت شرکتِ HP است، ممریستور نام دارد. ممریستور عنصری است که مسئولانِ HP وعده داده‌اند نه تنها باعث تحول در تراشه‌های حافظه‌ خواهد شد بلکه در منطق (logic) و احتمالاً هوش مصنوعی نیز تحولاتی ایجاد خواهد نمود.

چندی پیش شرکت HP اعلام همکاری با شرکت هاینیکس کرد. هاینیکس در نظر دارد حافظه‌ای سریع‌تر، ارزان‌تر و بسیار فشرده‌ را تولید کند و بنا به اظهار خود این شرکت، نیاز به ساختار ممریستور HP دارد تا بتواند خط مشی ساخت حافظه‌ی یاد شده را پی‌ریزی کند.

سونگ مو کانگ، رئیس دانشگاه کالیفرنیا، که در طول 30 سال گذشته مطالعاتی در مورد رفتار ممریستوری عناصر انجام داده است، عنوان کرد: «این حرکت رو به رشد بسیار بزرگی به شمار می‌رود». او اضافه می‌کند که همکاری HP و هاینیکس، شاهد خوبی است بر اینکه فن‌آوری ممریستور به صورت واقع‌گرایانه‌ای در حال رشد و توسعه است.

هاینیکس پس از همتای کره‌ای خود، سامسونگ، دومین شرکت بزرگ تولید حافظه‌های DRAM (حافظه‌ی دستیابی تصادفی پویا) در دنیاست. این شرکت همچنین از بازار پررونقی در حافظه‌ها‌ی فلش در محصولاتی همچون کارت‌های دوربین دیجیتال، تلفن‌های هوشمند و تراشه‌های موجود در iPod و iPhone های اپل برخوردار است. هاینیکس می‌گوید بر روی نوع متفاوتی از حافظه‌های نسل آینده سرمایه‌گذاری می‌کند. این شرکت با همکاری HP در جستجوی راهی است تا هم حافظه‌ی فلش و هم حافظه‌ی DRAM را با عنصر جدید خود جایگزین کند. استن ویلیامز، مسئول ارشد HP، بیان داشت: «‌‌‌‌‌‌ما فکر می‌کنیم به احتمال زیاد اولین محصولمان رقیبی برای حافظه‌ی فلش به شمار خواهد رفت ». او امیدوار است طی چند سال آینده محصولات جدیدِ HP و هاینیکس بتواند به طور موفقیت‌آمیزی با حافظه‌های فلش و DRAM رقابت کند و اساس درایوهای حالت جامد را تشکیل دهد.

می‌توان گفت چنین پیشرفتی در فن‌آوری ممریستور در نوع خود بی‌نظیر است؛ زیرا تاکنون هیچ فن‌آوری نتواسته است جایگزین هر دوی DRAM و فلش شود. حافظه‌ی DRAM ارزان قیمت ولی فرار است؛ یعنی، هنگامی که برق قطع می‌شود، اطلاعات موجود در آن پاک می‌شود. حافظه‌ی فلش نیز که غیر فرار است، برای نگهداری اطلاعات به برق نیاز ندارد؛ ولی این نوع حافظه‌، نظیر آنچه در حافظه‌ی اصلی رایانه یا دیسک‌ها استفاده می‌شود، بسیار گران‌قیمت است. (هم‌اکنون قیمت 250 گیگابایت حافظه‌ی DRAM، 60 دلار امریکاست ولی همین مقدار برای حافظه‌ی فلش حدود 800 دلار هزینه برمی‌دارد.)

در هر دوی حافظه‌ها‌ی DRAM و فلش، داده‌ها به عنوان بار الکتریکی ذخیره می‌شوند. مشکل اینجا ست که فضایی که الکترون‌ها در آن تشکیل بار الکتریکی گسسته‌ای می‌دهند، نمی‌تواند خیلی کوچکتر شود. همین مسئله باعث می‌شود که نتوان مقدار زیادی داده در حجم مشخصی جای داد.

پژوهشگران سال‌ها در تلاش بودند تا حافظه‌ای بسازند که بتواند مزایا و نقاط قوت هر دو حافظه‌ی فلش و DRAM را داشته باشد ولی هیچ‌کدام از معایب آن‌ها را نداشته باشد. در صورت تحقق یافتن فن‌آوری مورد نظر پژوهشگران، حافظه‌ای فشرده، قابل ارتقا، غیرفرار، سریع و ارزان قیمت قابل دستیابی خواهد بود. فن‌آوری‌های زیادی برای برآورده ساختن خصوصیات چنین حافظه‌ی همه منظوره‌ای مطرح شده است ولی اغلب آن‌ها در مراحل اولیه‌ی تحقیق و پژوهش قرار دارند.

قطعه‌ای که هاینیکس در نظر دارد بر اساس فن‌آوری ممریستور آن را تولید کند، RRAM (حافظه‌ی دستیابی تصادفی مقاومتی) نام دارد. حافظه‌ی RRAM، به جای ذخیره کردن اطلاعات به صورت بار الکتریکی، آن‌ها را به صورت یک مقاومت ذخیره می‌نماید. این حافظه برخلاف DRAM که برای برطرف کردن الکترون‌های نشتی آن بایستی بار الکتریکی تازه‌ای در فواصل زمانی مشخصی به ساختار آن اضافه کرد، غیرفرار است و باعث ذخیره‌ی مقدار قابل قبولی از انرژی مصرفی می‌شود. علاوه بر این، ساختار ممریستورها، بهترین پایه و اساس برای ساخت حافظه‌های RRAM است؛ زیرا ممریستورها می‌توانند در قالب ساختارهای فرافشرده‌ای تولید شوند.

شرکت HP، در سال 2008، اولین نمونه‌ی فیزیکی قطعه‌های ممریستوری را به نمایش گذاشت. ممریستور که پروفسور لئون چوآ از دانشگاه کالیفرنیای برکلی، برای اولین بار به صورت یک نظریه‌ی ریاضیِِ اثبات شده مطرح کرد، هم‌اکنون به عنوان چهارمین عنصر اصلی مدارهای الکتریکی شناخته می‌شود. این عنصر با کامل کردن ماتریس ارتباط بین بار، شار، ولتاژ و جریان به جمع خانواده‌ی مقاومت، خازن و سلف اضافه شد. هیچ یک از عناصر دیگر مدارهای الکتریکی نتواسته بودند رابطه و پیوندی بین شار و ولتاژ برقرار کنند. این چنین رابطه‌ای به این قطعه اجازه می‌دهد همانند یک مقاومت رفتار کند. یعنی مقدار داده‌ی ذخیره شده در آن، بر اساس جریان گذرنده از آن تغییر کند، و بتواند آن مقدار را پس از قطع جریان به یاد آورد. این خصوصیات، زمینه‌ای برای ساخت یک حافظه‌ی غیرفرار جالب است.

ساختار مدار ممریستوریِ HP، از خطوط موازی عمودی تشکیل یافته است که ممریستورها در نقاط خاصی قرار داده شده‌اند. در ساختار ممریستور HP، ماده‌ی داخلی از جنس دی‌اکسید تیتانیم است. هر سلول RRAM، که به روش مشابهی تشکیل یافته است، هنگامی که ولتاژ اعمالی موجب رسانا شدن ماده‌ی مقاومتی می‌شود، می‌تواند یک بیت داده را ذخیره نماید. هاینیکس درباره‌ی جزئیات طراحی ساختار RRAMهای جدید خود توضیحاتی نمی‌دهد؛ اما ویلیامز به نشریه‌ی دسامبر 2009 اشاره می‌کند که در آن از طرف گروهِ HP درباره‌ی معماری دورگه‌ی CMOS-ممریستور توضیحاتی داده شده است. در این معماری، تعداد اندکی از ترانزیستورهای CMOS وجود دارد که یک سیستم سه بعدی متشکل از تعداد زیادی ممریستورهای موازی-با-هم را کنترل می‌کند. ویلیامز حدس می‌زند که ساختار هاینیکس نیز می‌تواند «خیلی مشابه» با آن ساختار باشد.

ویلیامز گفت: «تراشه‌ی جدید هاینیکس-HP نیز همان فن‌آوری حافظه‌های فلش و همان ابعاد را خواهد داشت اما هدف ما تا سال 2013 این است که محصولی داشته باشیم که حافظه‌ای حداقل دو برابر فلش داشته باشد.» به گفته‌ی ویلیامز، مدت زمان اندکی پس از ساخت چنین تراشه‌ای، همکاری دو شرکت بیشتر در جهت DRAM خواهد بود. وی توضیح داد: «در حال حاضر، حدود نیمی از توان کل مصرفی DRAM، توان ایستا است.»

سئونگ پارک، سخنگوی هاینیکس، اظهار داشت: «ممریستور، چهارچوب اصلی تراشه‌ی حافظه‌ی RRAM نسل بعد این شرکت را تشکیل می‌دهد. مجوز عرضه‌ی این محصول، انحصاری نیست و HP در نظر دارد تراشه‌های خود را در برخی نقاط عرضه کند.» ویلیامز می‌گوید: «هاینیکس مختار خواهد بود هر نوع محصول حافظه را که بخواهد، به فروش برساند.» منتها، هاینیکس تمام شانس‌های خود را روی ممریستور HP سرمایه‌گذاری نمی‌کند، بلکه، شاخه‌ی DRAM آن بر روی گزینه‌های دیگری نیز کار می‌کند. برای مثال: RAM مربوط به انتقال گشتاورِ اسپینی (که با اندازه‌گیری اسپین الکترون کار می‌کند)، حافظه‌ی تغییر فاز (که داده‌ها را با استفاده از دو حالت ماده به صورت متناوب ذخیره می‌کند)، حافظه‌ی Z-RAM و گونه‌ی بدون خازنِ حافظه‌ی DRAM که مجوز آن در سال 2007 از Innovative Silicon کسب شده است.

در واقع برخی پژوهشگران عقیده دارند که ممریستورها نه تنها باعث تحول در حافظه خواهند شد بلکه دگرگونی‌هایی نیز در منطق (لاجیک) به وجود خواهند آورد. سونگ مو کانگ، رئیس دانشگاه کالیفرنیا، گفت: «HP با این فن‌آوری، منطق حافظه‌داری را نشان داده است. بسیاری از مقالاتِ همایش‌ها در مورد کاربردهای منحصر به فرد مدارهای الکتریکی است؛ مانند تقویت کننده‌های ولتاژ قابل برنامه‌ریزی و حافظه‌های غیرفرار CMOS.»

وزارت دفاع امریکا در تلاش است سرمایه‌ای را در اختیار HP قرار ‌دهد تا این شرکت بتواند یک تراشه‌ی ممریستوری بسازد که مانند مغز یک پستاندار بتواند استدلال کند و به یاد آورد. به یاد آوردن مقدار جریان گذرنده از ممریستورها، این عناصر را قادر می‌سازد تا تقریب بسیار خوبی برای سیناپس‌های مغز انسان به شمار آیند.

انیو مینگولا، پژوهشگر وزارت دفاع که در HP فعالیت می‌کند و بورسیه‌ی دانشگاه بوستون است، می‌گوید: «همکاری هاینیکس و HP می‌تواند «خاموش‌ترین» امکان استفاده‌ی ممریستورها را احیا کند. این عناصر برای ذخیره‌ی اطلاعات به صورت حافظه‌های پسیو کاربرد دارند. هر گونه سرمایه‌گذاری در این زمینه که به این استفاده‌ی خاموش ممریستورها شتاب دهد، می‌تواند باعث استفاده‌ی سریع‌تر آن‌ها در تراشه‌های ترکیبیِ ممریستور-CMOS هوشمندتر شود.»