软件开发资讯 存储芯片巨头，秀肌肉！
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12月初，IEDM将于旧金山无际举行，届时行家进步的芯片公司将会出席这场嘉会，并带来他们最新的时间预计和后果。具体到存储方面，最近几个月，咱们看到了铠侠、、SK海力士和好意思光等巨头纷繁线路了他们将在这场嘉会上线路的时间后果。
咱们将其采集如何，肤浅读者了解存储芯片巨头正在预计的新时间。事前声明，因为当中大部天职容是笔者搜索并编译，是以并不代表事实的沿途，仅供参考。
三星全面吐花
算作存储行业的龙头，三星在本届IEDM上带来了许多时间展示。
在一篇名为“World-most energy-efficient 14nm automotive eMRAM technology for high-endurance applications”的著作中，三星先容了一种 14nm 汽车 eMRAM 时间。
三星暗意，该时间具有寰宇最好的 10 pJ/bit 写入能量和 > 1E12 次轮回的高经久性。三星当先增强了eFlash 型 eMRAM时间，其经久性为 1E6 次轮回，在总共故障形态下结束了 sub-ppm 级比特纵容率，并在高达150°C 的温度下结束可靠的读/写操作。
此外，三星还进步了 MTJ 开拓的开关效用，结束了 > 1E12 次轮回的高经久性，同期补助automotive grade-1。基于这项时间，在保留时期和经久性之间进行量度将结束的确无穷的经久性。这一冲突标记着朝着在平淡应用中聘用 eMRAM 迈出了遑急一步。
在接下来的论文“ Key Technologies of Scaling Embedded MRAM to 8nm Logic and Beyond for Automotive Application”中，三星则领路，公司展示了与 8nm 逻辑节点兼容的汽车应用镶嵌式 MRAM (eMRAM) 的告捷开发。
据三星所说在 0.017μm2 的单位上，公司结束了 90% 的良率，这是迄今为止已知的最小尺寸。在 -40°C 至 150°C 的温度范围内结束了写入和读取操作的沿途功能，同期餍足了汽车应用所需的可靠性程序。
同期，三星还告捷地将松开的单位间距内的短路故障率镌汰到 0.5ppm。这些落幕标明，三星的革命时间有可能扩张到 5nm eMRAM 时间。
在另一篇名为“Ab-initio Screening of Amorphous Chalcogenides for Selector-Only Memory (SOM) through Electrical Properties and Device Reliability”的论文中，三星先容了用于 SOM 应用的非晶硫族化物传统上仅限于 OTS 弃取器中使用的 Ge、As 和 Se 系统。
app开发三星暗意，在本预计中，公司初度系统地对适用于 SOM 的三元非晶硫族化物材料进行了基于重新算的筛选。三星还预计了内存窗口机制和影响 VTH 漂移的关节参数，以竖立筛选程序。内存窗口和 VTH 漂移之间的量度关系允许通过因素约束和稀奇掺杂进行修改。最终，三星从 3888 个样本中校服了 18 个有但愿用于翌日 3D X 点内存的候选者。
在一篇三星和KAIST合著的，名为“Spatial Charge Trap Engineering with Boron Nitride Barrier for 3D V-NAND Flash Memory”的论文中，三星先容了运用非晶 BN 能量势垒对 3D V-NAND 闪存器件进行空间电荷陷坑工程。
论文暗意，使用 ALD 工艺在 SiN CTL 内插入 1 纳米厚的 BN 层。BN 势垒位于优化位置的 CTL 在存储窗口和电荷保捏方面发达出昭彰的上风。当 CTL 松开到 4 纳米时，BN 势垒的上风变得愈加昭彰，与疏通厚度的纯 SiN CTL 比拟，它具有更大的存储窗口、更好的空穴保捏才能和更快的擦除速率，这有助于激动 3D V-NAND 闪存器件的 XY 缩放。
在三星和浦项大学合著的论文“Electrically Erasable Oxide-Semiconductor-Channel Charge Trap Flash Memory with Unipolar Operation”中，他们初度展示了电可擦除氧化物半导体通说念电荷拿获闪存 (OSCTF) 存储器。
据先容，为了措置氧化物半导体固有的空穴阑珊问题，三星他们回转了栅极堆栈，并在栅极上放弃了一个空穴供应器。此外，团队还开发了一种新颖的操作依次，该依次在编程和擦除操作中王人聘用单极正脉冲来驻防通说念浮动。聘用独到政策的 OSCTF 存储器在 4.9 V 的存储器窗口下发达出完满的编程/擦除操作。这项职责开启了氧化物半导体算作电荷拿获闪存通说念材料的后劲。
SK海力士热门不少
除了上述和铠侠融合的论文，搜查IEDM贵府库，SK hynix在本届IEDM上也作念将发表不少论文。
在一篇名为“Analog Computation in Ultra-High Density 3D FeNAND for TB-level Hyperscale AI Models”的著作中，SK海力士初度演示了超高密度的、用于超大限度 AI 模子模拟计较的 3D铁电 NAND (FeNAND) 阵列。约束栅极堆栈的界面陷坑密度以领导 3D FeNAND 单位的多级权重电导景色 (≥ 256 级/单位)。然后，证实了高精度 ( 87.8%）。SK海力士暗意，公司的 3D FeNAND 阵列将 A-CiM 单位密度进步了 4,000 倍，比 2D 阵列高，因此不错提供 1,000 倍的计较效用（TOPS/mm2）。
在一篇名为“Penta-level charge trap-based 3D NAND flash memory enabled by bi-directional step-pulse-programming and improvement of cell channel process”的论文中，SK海力士则展示了使用 3D 电荷陷坑闪存 (CTF) 单位的 PLC（五级单位，5 位/单位）NAND 闪存。
SK海力士暗意，为了结束具有符合单位读取裕度的 PLC 单位散布，门径噪声和短期数据保留 (STDR：program noise and short-term data retention ) 是最具挑战性的因素。为了为 PLC NAND 制作电荷陷坑单位旅途，建议了一种名为“双向阶跃脉冲编程 (BSPP：Bi-directional Step-Pulse-Program)”的新编程算法来束缚 STDR 效应，并将其应用于咱们的第 5 代 4D NAND。BSPP 编程算法比传统算法进步了 67% 的读取窗口。
而在一篇名为“AiMX: Accelerator-in Memory Based Accelerator for Cost-effective Large Language Model Inference ”的特邀论文中，SK海力士先容了一种内存加快器 (AiM：Accelerator-in-Memory) 开拓和基于 AiM 的 LLM 推理加快系统。
SK海力士在论文简介中暗意，LLM 推理可分为领导阶段（prompt phase）和反应阶段（response phase)。辩论到 LLM 推理的特色，他们建议了一种理解推理系统，其中领导阶段在高迷糊量 GPU 或 NPU 上现实，反应阶段在 AiM 上现实。使用 AiM 进行单个 GEMV 操作理思情况下不错结束高达 16 倍的性能。
据SK海力士所说，基于 AiM 的加快器原型的测量性能比同类 GPU 高 1.7 倍，最高数据速率下的预期性能高 11.7 倍。
SK海力士还与韩国科学时间院融合了一篇名为“ Transport Properties of Crystalline IGZO Channel Devices: Effects of Cation Disorders, Composition and Dimensions”的论文。
按照他们所说，软件定制开发在这项职责中，SK海力士对晶体 IGZO 沟说念器件的传输本性进行了全面预计。公司聘用第一性旨趣依次计较了体积挪动率，落幕与实验落幕高度一致。
在此告捷的基础上，SK海力士开发了一个灵验的模子，不错诚笃地再现原子计较落幕。然后，计较 IGZO 构成空间各个区域的挪动率，并探索从块体到薄体再到纳米线的尺寸变化的影响。临了，伙同阳离子无序散射机制，计较了具有 IGZO 通说念的纳米线晶体管的电流-电压本性，揭示了无序引起的阈值电压变化。
SK海力士还与与加州大学圣地亚哥分校融合了一篇名为“Filament-free Bulk RRAM with High Endurance and Long Retention for Neuromorphic Few-Shot Learning On-Chip”的论文。
据先容，批量切换（Bulk switching） RRAM (b-RRAM) 措置了角落 AI 丝状（filamentary） RRAM 的非理思问题。
在本文中，他们讨教了一种无丝状（ filament-free ）和多层 b-RRAM 时间，具有长保留时期和高经久性。切换堆栈旨在扼制丝状造成并通过调制氧空位散布结束多级切换。顶部电极氧障蔽可进步均匀性、保留时期和经久性。MΩ 级电阻和非线性允许在无弃取器交叉开关中结束高精度 MVM 操作。基于树突计较和 BTSP 的少样本学习已在 b-RRAM 交叉开关上实验性地结束。b-RRAM 提供的模拟捏续学习进步了系统级超维计较的少样本学习精度。
而在与好意思光和IMEC融合的论文“ Nb Contacts for Thermally-stable High-performance Logic and Memory Peripheral Transistor”中，他们初度解说 Nb 是一种热自如斗殴金属，在 CTLM 和 FinFET 平台中具有低斗殴电阻率，适用于逻辑和存储器外围应用。Nb 使寄生电阻镌汰了 35%，同期 DRAM 退火后斗殴电阻率镌汰了 3 倍。
铠侠火力全开
据关系报说念，Kioxia 工程师将于IEDM 2024时间展示新的 DRAM 存储级内存和 3D-NAND 时间。
该公司与西部数据结伴分娩 NAND 芯片。该公司不分娩 DRAM，但领有快速的FL6 SSD，该 SSD 被归类为存储级内存 (SCM)，但速率不如已停产的英特尔傲腾时间。Kioxia 暗意，SCM 在内存头绪结构中处于 DRAM 和 NAND 之间的一个级别，其谋略“旨在处理比 DRAM 更大的数据量，而且速率比闪存更快”。
Kioxia 暗意，它将推出一种运用氧化物半导体的新式 DRAM，重心是镌汰功耗、适用于 SCM 应用的更大容量的 MRAM，以及具有不凡位密度和性能的新式 3D NAND 结构。
在 DRAM 界限，南亚科技和铠侠正在连接开发氧化物半导体通说念晶体管 DRAM (OCTRAM) 时间。该时间聘用全栅 InGaZnO（铟镓锌氧化物）垂直晶体管，氧化物可将走电流镌汰到“极低”水平。该晶体管“通过考订制造工艺来进步电路集成度”。在一篇名为“Oxide-semiconductor Channel Transistor DRAM (OCTRAM) with 4F2 Architecture.” 的论文中，铠侠将真贵先容此时间。
4F2 术语指的是 DRAM 存储单位，其中单位面积是特征尺寸 (F) 的四倍。论文摘要称，这种晶体管谋略结束了“Ion=15uA/单位 (Vg=2V) 和 Ioff=1aA/单位 (Vg=-1V)。275Mbit OCTRAM 阵列聘用 WL 54nm/BL 63nm 间距制造，并在谋略的电压范围内告捷驱动，使其成为翌日 4F 2 DRAM 的冲突性时间。”
在另一篇名为“Reliable memory operation with low read disturb rate in the world smallest 1Selector-1MTJ cell for 64 Gb cross-point MRAM”的论文中，则共享了SK 海力士和 Kioxia 连接开发的基于MRAM的存储级内存。两家公司暗意，他们“通过伙同顺应大容量的弃取器与磁朴直结配对的单位时间，并应用交叉点型阵列的细致加工时间，结束了 MRAM 有史以来最小单位半间距 20.5 纳米的单位读写操作。”
为了支吾与微型化单位关系的可靠性下跌，两家公司联手聘用了“一种运用弃取器的瞬态反应并减少读出电路的寄生电容的新式读出依次”。
他们在论文摘要中指出，在 64 Gb 交叉点阵列架构中，展示了可靠的 1 Selector-1MTJ (1S1M) 单位读/写操作，读取侵犯率低至 <1E-6。咱们使用掺杂 As 的 SiO2弃取器（selector ）和垂直磁化MTJ (p-MTJ：perpendicularly magnetized MTJ ) 结束了集成在 20.5 nm 半节距 (HP) 和 20 nm MTJ CD 中的交叉点 1S1M 芯片。运用弃取器的瞬态举止以及低电容电路的新式读取决策使咱们大约克服在缩放的 1S1M 单位中弃取器大开时容易发生的 MTJ 读取侵犯。
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铠侠在另一篇名为 “Superior Scalability of Advanced Horizontal Channel Flash For Future Generations of 3D Flash Memory”的论文中则先容了一种新的 3D 结构，以进步可靠性并驻防单位性能下跌。它水平堆叠 NAND 单位，而不是像现在那样垂直堆叠，这不错对消垂直堆叠 3D NAND 中层数加多过多时发生的单位性能下跌。
他们在论文摘要指出，铠侠建议了一种新颖的架构，即先进的水平通说念闪存 (HCF：horizontal channel flash)，它使用土产货块互连、交错弃取门和聘用基于浮栅的电荷存储的存储单位。具有最小化 2F2 单位的 HCF 骄傲出比具有 6F2 单位的垂直栅极 NAND 谋略和具有 4F2 单位的传统 3D 闪存更好的单位效用。此外，HCF 保留了 VG 型开拓的上风，其中单位电流与堆叠数目无关。HCF 开拓的操作已通过 TCAD 模拟和使用 3D 闪存兼容工艺历程制造的测试载体获得证实。”
在IEMD上，除了上述巨头除外，好意思光也共享了对存储时间的开发，举例在一篇名为“VT window model of the Single-chalcogenide Xpoint Memory (SXM)”的著作中，好意思光通过成心的实验、基于DFT的原子模子和TCAD模拟，预计了单硫族化物Xpoint存储器（SXM）极性效应背后的物理机制。据好意思光所说，这是第一个大约解释SXM存储器时间基本功能本性的物理模子。
但在搜索了IEDM先容之后，好意思光似乎并莫得太多存储时间的先容。仅仅在一个对翌日预测中，好意思光关系东说念主员会先容翌日NAND的革命。
但愿这些实质，能给您提供参考。
https://blocksandfiles.com/2024/10/22/kioxia-developing-new-dram-scm-and-nand-tech/
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『半导体第一垂直媒体』
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