Китайский стартап в области памяти MemSilicon объявил о завершении процесса tape-out своего первого чипа RRAM высокой плотности и большой емкости, получившего название MountTai 2026, который был выполнен 12 октября. Компания утверждает, что это первый в мире чип RRAM такого типа, обладающий высокой плотностью и большой емкостью, однако это заявление еще не было независимо проверено. В настоящее время чип проходит этап валидации после завершения tape-out.
Чип MountTai 2026 разработан с использованием 28-нм CMOS-процесса и имеет структуру ячейки 1T4R. Он обеспечивает емкость 1 Гбит на чип, достигает плотности 30 Мбит на квадратный миллиметр, а задержка доступа составляет менее 20 наносекунд. Кроме того, чип включает аппаратную коррекцию ошибок непосредственно на кристалле.
RRAM, или резистивная память с произвольным доступом, сохраняет данные путем изменения материала между состояниями сопротивления и удерживает их при отключении питания. В стандартной конструкции 1T1R каждая резистивная ячейка оснащена собственным транзистором-селектором. Однако по мере уменьшения размеров ячеек площадь, занимаемая этими транзисторами и их проводкой, становится ограничивающим фактором для плотности. Подход 1TnR позволяет одному транзистору обслуживать несколько ячеек, тем самым снижая площадь транзистора на бит; MountTai 2026 использует один транзистор для четырех ячеек.
Использование общего транзистора порождает ряд проблем, включая пути утечки тока между ячейками, возмущение при чтении и записи, а также проблемы надежности в различных рабочих условиях. MemSilicon заявляет, что решила эти проблемы на уровне схемотехники, внедрив отрицательно-напряженную конструкцию и унифицированную схему сброса для подавления утечки массива, драйверы линий слов с несколькими напряжениями, которые разделяют пути чтения и записи с высоким и низким напряжением, адаптивную защитную поляризацию для уменьшения некорректных записей, а также адаптивную схему считывания с отслеживанием, которая работает совместно с коррекцией ошибок для повышения выхода чтения при гигабитной емкости.
Технология компании основана на работе команды Лю Мина, академика Китайской академии наук, который публиковал исследования по дизайну RRAM 28-нм 1T2R в 2020 году. Поскольку ячейки создаются в задних слоях, совместимых со стандартным CMOS, этот метод предназначен для встраивания энергонезависимой памяти в логические чипы.
MemSilicon ориентируется на бортовое хранилище для весов моделей, KV-кэша и параметров в SoC, устройствах с воплощенным ИИ и ПК с ИИ, где SRAM быстра, но занимает много места на бит, а интеграция встроенной флэш-памяти становится все сложнее по мере уменьшения логических процессов.