أخبار

HOREXS هي واحدة من أشهر شركات تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الركيزة IC في الصين ، تستخدم معظم لوحات الدوائر المطبوعة في حزمة / اختبار IC ، تجميع IC.

تتزايد العديد من أنواع ذاكرة الجيل التالي بعد سنوات من البحث والتطوير ، ولكن لا يزال هناك المزيد من الذكريات الجديدة في خط أنابيب البحث.

اليوم ، يتم شحن العديد من ذكريات الجيل التالي ، مثل MRAM وذاكرة تغيير الطور (PCM) و ReRAM بدرجة أو بأخرى.بعض الذكريات الجديدة القادمة هي امتداد لهذه التقنيات.يعتمد البعض الآخر على تقنيات جديدة تمامًا أو يتضمن تغييرات معمارية ، مثل الحوسبة القريبة أو داخل الذاكرة ، والتي تجعل مهام المعالجة قريبة أو داخل الذاكرة.إن إخراج أي منهم من البحث والتطوير ينطوي على التغلب على عدد من العقبات التقنية والتجارية ، ومن غير المرجح أن ينجح كل منهم.لكن بعضها واعد بشكل خاص ويحتمل أن يكون هدفه استبدال DRAM و NAND و SRAM اليوم.

من بين أنواع الذاكرة الجديدة التالية:

FeFET أو FeRAM: جيل جديد من الذاكرة الكهرومائية.

ذاكرة الوصول العشوائي للأنابيب النانوية: في البحث والتطوير لسنوات ، تهدف ذاكرة الوصول العشوائي للأنابيب النانوية إلى إزاحة الذاكرة الحيوية.يقوم آخرون بتطوير أنابيب نانوية كربونية وذاكرة من الجيل التالي على نفس الجهاز.

ذاكرة تغيير الطور: بعد شحن أول أجهزة PCM ، تستعد إنتل لإصدار جديد.قد يدخل الآخرون سوق PCM.

ReRAM: يتم وضع الإصدارات المستقبلية لتطبيقات الذكاء الاصطناعي.

MRAM (SOT-MRAM): عزم الدوران في مدار الدوران: الجيل التالي من MRAM يستهدف استبدال SRAM.

هناك جهود إضافية تدفع في الاتجاه العمودي.على سبيل المثال ، يقوم البعض بتطوير 3D SRAM ، والذي يقوم بتكديس SRAM على المنطق كبديل محتمل لـ SRAM المستوي.

بينما يتم شحن بعض أنواع الذاكرة الجديدة أخيرًا ، لا تزال هيئة المحلفين خارجة عن الخطوة التالية.قال أليكس يون ، المدير الفني الأول في لام ريسيرش: "لقد بدأنا نرى هذه الذكريات الناشئة أو التي تكتسب أخيرًا المزيد من الجاذبية ، لكنها لا تزال في مراحل التطوير المبكرة".“SOT و FeRAM واعدان.ومع ذلك ، سيتم تحديد ما إذا كانت هناك حاجة أم لا من خلال الاقتصاد ".

تواجه ذكريات الجيل التالي الحالية والمستقبلية تحديات أخرى.قال سكوت هوفر ، مستشار الإنتاج الرئيسي في KLA: "هناك انفجار في أنواع الذاكرة الجديدة مع المواد الجديدة ، ومفاهيم التخزين ، وتكنولوجيا المواد".وهذا يمثل تحديات كبيرة في مجالات التوصيف المادي والبنيوي.من المحتمل جدًا أن يتم تحديد إيقاع التقدم التكنولوجي والفهم الأساسي من خلال قدرتنا على توصيف المواد والهياكل الفريدة وقياسها والتحكم فيها وتحسينها ".

أخيرًا ، قد تجد ذكريات الجيل التالي الحالية والمستقبلية مكانًا مناسبًا ، لكنها لن تهيمن على المشهد.قال هوفر: "لا يُتوقع أن تعيق الذاكرة الناشئة بشكل كبير في أسواق NAND أو DRAM الحالية على مدى السنوات الخمس إلى العشر القادمة كمنتجات قائمة بذاتها".

استبدال SRAM

تدمج أنظمة اليوم المعالجات والرسومات بالإضافة إلى الذاكرة والتخزين ، والتي يشار إليها غالبًا باسم التسلسل الهرمي للذاكرة / التخزين.في المستوى الأول من التسلسل الهرمي اليوم ، تم دمج SRAM في المعالج للوصول السريع إلى البيانات.DRAM ، الطبقة التالية ، منفصلة وتستخدم للذاكرة الرئيسية.تُستخدم محركات الأقراص ومحركات أقراص التخزين ذات الحالة الصلبة المستندة إلى NAND للتخزين.

الشكل 1: الذكريات الناشئة عن انتشار البيانات والحساب المصدر: المواد التطبيقية

تكافح DRAM و NAND لمواكبة النطاق الترددي و / أو متطلبات الطاقة في الأنظمة.ذاكرة DRAM رخيصة ولكنها تستهلك طاقة.DRAM أيضًا متقلب ، مما يعني أنه يفقد البيانات عند انقطاع التيار الكهربائي في الأنظمة.وفي الوقت نفسه ، فإن NAND رخيصة وغير متقلبة - فهي تحتفظ بالبيانات عندما يتم إغلاق النظام.لكن NAND ومحركات الأقراص بطيئة.

لذلك ، ظلت الصناعة لسنوات تبحث عن "ذاكرة عالمية" لها نفس سمات DRAM و flash ويمكن أن تحل محلها.المتنافسون هم MRAM و PCM و ReRAM.الذكريات الجديدة تقدم بعض الادعاءات الجريئة.على سبيل المثال ، تتميز STT-MRAM بسرعة SRAM وعدم تطاير الفلاش مع قدرة تحمل غير محدودة.بالمقارنة مع NAND ، فإن ReRAM أسرع وقابلة للتغيير.وهلم جرا.

اليوم ، مع ذلك ، لا تزال الصناعة تبحث عن ذاكرة عالمية.قال David Hideo Uriu ، مدير تسويق المنتجات في UMC: "بالنسبة لمطوري التكنولوجيا ، كنا نتخيل أنه في يوم من الأيام ، سيتمكن نوع من الذاكرة العالمية أو الذاكرة القاتلة من استبدال SRAM و DRAM والفلاش في نفس الوقت"."لا تزال ذكريات الجيل التالي غير قادرة على استبدال أي من الذكريات التقليدية ، ولكن يمكنها الجمع بين نقاط القوة التقليدية للذكريات لتلبية الطلب على الأسواق المتخصصة."

لبعض الوقت ، كانت MRAM و PCM و ReRAM تشحن معظمها للأسواق المتخصصة.لذلك تظل DRAM و NAND و SRAM الذكريات السائدة.

ولكن في مجال البحث والتطوير ، تعمل الصناعة على العديد من التقنيات الجديدة ، بما في ذلك بديل محتمل لـ SRAM.بشكل عام ، تدمج المعالجات وحدة CPU و SRAM ومجموعة متنوعة من الوظائف الأخرى.يخزن SRAM التعليمات التي يحتاجها المعالج بسرعة.وهذا ما يسمى ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 1.أثناء التشغيل ، سيطلب المعالج تعليمات من ذاكرة التخزين المؤقت L1 ، لكن وحدة المعالجة المركزية ستفقدها أحيانًا.لذلك تدمج المعالجات أيضًا ذاكرة التخزين المؤقت من المستويين الثاني والثالث ، تسمى ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 2 و 3.

ذاكرة التخزين المؤقت L1 المستندة إلى SRAM سريعة.الكمون أقل من نانوثانية.لكن SRAM يشغل أيضًا مساحة كبيرة على الشريحة.يواجه SRAM تحديات من حيث حجم الخلية.قال ماهيندرا باكالا ، المدير الإداري لمجموعة الذاكرة في أبلايد ماتيريالز ، أثناء التوسع والانتقال إلى 7 نانومتر ، تكون أحجام الخلايا 500F2.

لسنوات ، كانت الصناعة تتطلع إلى استبدال SRAM.كان هناك العديد من المتنافسين المحتملين على مر السنين.واحد من هؤلاء يتضمن عزم الدوران MRAM (STT-MRAM).تتميز STT-MRAM بسرعة SRAM وعدم تطاير الفلاش مع تحمل غير محدود.

STT-MRAM هي بنية أحادية الترانزستور مع خلية ذاكرة تقاطع نفق مغناطيسي (MTJ).يستخدم مغناطيسية دوران الإلكترون لتوفير خصائص غير متطايرة في الرقائق.تشترك وظائف الكتابة والقراءة في نفس المسار المتوازي في خلية MTJ.

تقوم Everspin بالفعل بشحن أجهزة SST-MRAM لمحركات أقراص الحالة الثابتة.بالإضافة إلى ذلك ، يركز العديد من صانعي الرقائق على STT-MRAM المضمنة ، والتي تنقسم إلى سوقين - بديل فلاش مضمن وذاكرة تخزين مؤقت.

لهذا الغرض ، تستعد STT-MRAM لاستبدال فلاش NOR المدمج في الرقائق.بالإضافة إلى ذلك ، تهدف STT-MRAM إلى إزاحة SRAM ، على الأقل لذاكرة التخزين المؤقت L3."تتطور STT-MRAM لتضمين أكثر كثافة في SoCs ، حيث يوفر حجم الخلية الأصغر ، ومتطلبات الطاقة الاحتياطية المنخفضة ، وعدم التقلبات عرضًا ذا قيمة مقنعة مقابل ذاكرة SRAM الأكبر والمتقلبة المستخدمة كذاكرة شائعة على اللوحة والمستوى الأخير قال Javier Banos ، مدير التسويق للترسب المتقدم والحفر في Veeco ".

لكن STT-MRAM ليست بالسرعة الكافية لاستبدال ذاكرة التخزين المؤقت SRAM لـ L1 و / أو L2.هناك بعض قضايا الموثوقية أيضًا.قال باكالا من شركة "أبلايد": "نعتقد بالنسبة إلى STT-MRAM ، أن أوقات الوصول ستتراوح بين 5 إلى 10 ثوانٍ"."عندما تذهب إلى ذاكرة التخزين المؤقت L1 و L2 ، نعتقد أنك بحاجة للذهاب إلى SOT-MRAM."

لا تزال SOT-MRAM في البحث والتطوير تشبه STT-MRAM.الفرق هو أن SOT-MRAM تدمج طبقة SOT تحت الجهاز.إنه يحث على تبديل الطبقة عن طريق حقن تيار داخل الطائرة في طبقة SOT المجاورة ، وفقًا لـ Imec.

قال Arnaud Furnemont ، مدير الذاكرة في Imec: "عند تبديل STT-MRAM ، تحتاج إلى دفع التيار عبر MTJ"."في SOT-MRAM لديك مساران ، أحدهما للكتابة والآخر للقراءة.القراءة مثل STT.تقرأ من خلال MTJ.الكتابة ليست من خلال MTJ.هذه فائدة كبيرة لأنه يمكنك بعد ذلك تدوير الجهاز وتحسينه للحصول على فترات حياة أطول.الميزة الثانية هي السرعة ".

اليوم ، أكبر مشكلة في SOT-MRAM هي أنها لا تعمل إلا في حوالي 50٪ من الوقت ، ولهذا السبب لا تزال قيد البحث والتطوير.قال Uriu من UMC: "بالمقارنة مع SRAM ، يمكن أن تتمتع SOT-MRAM بمزايا محتملة مثل كثافة أعلى واستهلاك أقل للطاقة بسبب عدم تقلبها"."يجب تنفيذ SOT-MRAM في تطبيقات فعالة من حيث التكلفة مع العملاء الراغبين."

لمعالجة المشكلة ، قامت شركة Imec بتطوير نظام SOT-MRAM "تبديل خالي من الحقول".تقوم Imec بتضمين مغناطيس حديدي في القناع الصلب ، والذي يشكل مسار SOT.وهذا يتيح التبديل السريع بطاقة منخفضة.

SOT-MRAM ليست جاهزة بعد.في الواقع ، سوف يستغرق الأمر عامين أو أكثر قبل أن تحدد الصناعة ما إذا كانت قابلة للتطبيق.

وفي الوقت نفسه ، في البحث والتطوير ، يجري العمل على بدائل أخرى محتملة لذاكرة SRAM ، وهي 3D SRAM.في 3D SRAM ، يتم تكديس قوالب SRAM على المعالج ومتصلة باستخدام فتحات من خلال السيليكون (TSVs).

يعمل 3D SRAM على تقصير مسافة الاتصال بين المعالج وذاكرة SRAM.سيحدد الوقت ما إذا كان 3D SRAM هو نهج قابل للتطبيق.

المتنافسون DRAM

مثل SRAM ، كانت الصناعة لسنوات تحاول استبدال DRAM.في معماريات الحوسبة الحالية ، تنتقل البيانات بين المعالج والذاكرة الحيوية.ولكن في بعض الأحيان يتسبب هذا التبادل في حدوث تأخير وزيادة استهلاك الطاقة ، وهو ما يسمى أحيانًا جدار الذاكرة.

تخلفت DRAM في متطلبات النطاق الترددي.بالإضافة إلى ذلك ، يتباطأ تحجيم DRAM عند عقدة 1xnm اليوم.

"تتطلب تطبيقاتنا قدرًا كبيرًا من الذاكرة.أصبحت هذه المشكلة أسوأ مع تطبيقات التعلم الآلي.قال سبهاسيش ميترا ، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة ستانفورد: "إنها تتطلب الكثير من الذاكرة"."إذا كان بإمكانك وضع كل الذاكرة على شريحة ، فستكون الحياة رائعة.لن تضطر إلى الخروج من الشريحة إلى DRAM وقضاء الكثير من الطاقة والوقت في محاولة الوصول إلى الذاكرة.لذلك علينا أن نفعل شيئا حيال ذلك ".

يوجد عدد من الخيارات هنا - التمسك بالذاكرة الحيوية ، أو استبدال الذاكرة ، أو تكديس الذاكرة الحيوية في وحدات ذاكرة ذات عرض نطاق ترددي عالٍ ، أو الانتقال إلى بنية جديدة.

والخبر السار هو أن الذاكرة الحيوية لا تقف مكتوفة الأيدي ، وأن الصناعة تنتقل من معيار واجهة DDR4 اليوم إلى الجيل التالي من تقنية DDR5.على سبيل المثال ، قدمت Samsung مؤخرًا جهاز DRAM المحمول بسعة 12 جيجا بايت LPDDR5.بمعدل بيانات يبلغ 5500 ميجابايت / ثانية ، يكون الجهاز أسرع بـ 1.3 مرة من شرائح LPDDR4.

قريبًا ، على الرغم من ذلك ، سيكون لدى مصنعي المعدات الأصلية خيارات ذاكرة أخرى إلى جانب DDR5 DRAMs.تعمل مجموعة عمل داخل JEDEC (JC-42.4) على تطوير مواصفات جديدة لذاكرة DDR5 NVRAM والتي ستمكن الشركات المصنعة للمعدات الأصلية في النهاية من إسقاط أجهزة الذاكرة الجديدة المتنوعة في مقبس DDR5 دون تعديل.قال بيل جيرفاسي ، مهندس النظم الرئيسي في نانتيرو: "تشمل مواصفات NVRAM ذاكرة الأنابيب النانوية الكربونية ، وذاكرة تغيير الطور ، وذاكرة الوصول العشوائي المقاومة ، وذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسية من الناحية النظرية"."نحن نوحد كل البنى."

قد تسهل هذه المواصفات استخدام نوع ذاكرة جديد في الأنظمة.إنها أيضًا طريقة لاستبدال DRAM.

ومع ذلك ، من الصعب استبدال كل من DRAM و NAND.فهي رخيصة الثمن ومثبتة ويمكنها التعامل مع معظم المهام.بالإضافة إلى ذلك ، كلاهما لديه خرائط طريق للتحسينات المستقبلية."لدى NAND أكثر من 5 سنوات و 3 أجيال للذهاب.قال مارك ويب ، مدير شركة MKW Ventures Consulting ، "ستتوسع ذاكرة DRAM ببطء خلال السنوات الخمس المقبلة"."لدينا ذكريات جديدة قوية متوفرة بالفعل ويمكن شحنها.هذه سوف تنمو وتزيد ، لا تحل محل ، DRAM و NAND ".

تكتسب إحدى أنواع الذاكرة الجديدة زخمًا ، وهي 3D XPoint.تم تقديم 3D XPoint بواسطة Intel في عام 2015 ، وهو يعتمد على تقنية تسمى PCM.يستخدم PCM في SSDs و DIMMs ، ويقوم بتخزين المعلومات في المراحل غير المتبلورة والبلورية.

لكن إنتل تأخرت مع التكنولوجيا.تقوم إنتل بشحن أقراص SSD مع 3D XPoint.قال جيم هاندي ، المحلل في شركة أوبجكتيف أناليسيز: "لقد جمعت توقعًا في عام 2015 على أساس افتراض أن إنتل ستقوم بشحن وحدات الذاكرة المضمنة المزدوجة بحلول عام 2017. انتهى بهم الأمر إلى عدم القيام بذلك حتى عام 2019"

ومع ذلك ، تم بناء جهاز XPoint ثلاثي الأبعاد من Intel ، المبني حول بنية مكدسة من طبقتين ، بكثافة 128 جيجابت باستخدام هندسة 20 نانومتر.قال ويب من MKW: "إنها ذاكرة رائعة ، لكنها لا تحل محل NAND أو DRAM".

الآن ، تعمل Intel و Micron على تطوير الإصدار التالي من PCM ، والذي سيظهر في عام 2020. من المحتمل أن يعتمد الجيل التالي من XPoint ثلاثي الأبعاد على تقنية معالجة 20 نانومتر ، ولكن قد يحتوي على أربعة مكدسات ، وفقًا لـ Webb."نتوقع أن تكون ضعف الكثافة.اليوم ، هو 128 جيجابت.نتوقع 256 جيجابت للجيل القادم ".

هناك سيناريوهات أخرى.في المستقبل ، يرى Handy في التحليل الموضوعي بقاء XPoint ثلاثي الأبعاد كجهاز من طبقتين ، ولكنه ينتقل إلى أحجام ميزة 15 نانومتر.سيخبر الوقت.

أثناء تكثيف PCM ، لا تزال التقنيات الأخرى مثل Fetroelectric FETs (FeFETs) قيد البحث والتطوير.أوضح ستيفان مولر ، الرئيس التنفيذي لشركة الذاكرة الكهرومائية (FMC): "في خلايا ذاكرة FeFET ، يتم إدخال عازل كهربي في كومة البوابة لجهاز MOSFET القياسي".

قال مولر: "بالمقارنة مع HfO2 العازل القياسي المستخدم اليوم ، يظهر HfO2 الفيروكهربائي عزمًا ثنائي القطب دائمًا ، والذي يغير جهد عتبة الترانزستور بطريقة غير متطايرة"."من خلال الاختيار المناسب للجهد المقروء ، يتدفق تيار مرتفع أو تيار منخفض عبر الترانزستور."

تقوم شركة FMC وغيرها بتطوير أجهزة FeFET المدمجة والمستقلة.سيتم دمج FeFET المضمنة في وحدة تحكم.قد يصبح الجهاز المستقل نوع ذاكرة جديدًا أو بديلاً للذاكرة الحيوية."FeRAM هو بديل جيد ، يستخدم طاقة أقل بكثير من DRAM.وقال يون من لام "لكن القدرة على التحمل بحاجة إلى تحسين".

من غير الواضح الاتجاه الذي ستسلكه FeFETs ، ولكن هناك بعض التحديات هنا.قال مولر من FMC: "يمكن لخلايا الذاكرة التي تعتمد على HfO2 الفيروكهربائي أن تظهر الاحتفاظ بالبيانات بما يتجاوز 250 درجة مئوية ، وتحمل الدراجات> 1010 دورات ، وسرعة الكتابة / القراءة في نظام 10ns ، واستهلاك طاقة fJ ، وقابلية التوسع إلى ما هو أبعد من عقد تقنية finFET"."يتمثل التحدي حاليًا في دمج هذه المقاييس في جهاز ذاكرة واحد ، وبالتوازي في مصفوفات من ملايين خلايا الذاكرة ، ويجب أن تعمل كل خلية من خلايا الذاكرة هذه بشكل متماثل إلى حد ما."

في غضون ذلك ، طور Nantero لسنوات ذاكرة الوصول العشوائي للأنابيب النانوية الكربونية للتطبيقات المضمنة واستبدال DRAM.الأنابيب النانوية الكربونية عبارة عن هياكل أسطوانية قوية وموصلة للكهرباء.لا تزال NRAMs في Nantero قيد البحث والتطوير ، وهي أسرع من DRAM وغير متطايرة مثل الفلاش.لكن هذا يستغرق وقتًا أطول من المتوقع ليتم تسويقه.

من المتوقع أن تقوم Fujitsu ، أول عميل لـ NRAMs ، بأخذ عينات من الأجزاء في عام 2019 مع الإنتاج المقرر لعام 2020.

تتحرك الأنابيب النانوية الكربونية في اتجاهات أخرى.في عام 2017 ، أطلقت داربا عدة برامج ، بما في ذلك برنامج 3DSoC.معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وستانفورد وسكاي ووتر شركاء في برنامج 3DSoC ، الذي يهدف إلى تطوير أجهزة ثلاثية الأبعاد متجانسة تكدس ReRAM فوق منطق الأنابيب النانوية الكربونية.يعتمد ReRAM على التحويل الإلكتروني لعنصر المقاوم.

لا تزال التكنولوجيا في البحث والتطوير ، ليست بديلاً للذاكرة الحيوية.بدلاً من ذلك ، يقع ضمن ما يسمى بفئة الحوسبة في الذاكرة.الهدف هو تقريب وظائف الذاكرة والمنطق للتخفيف من اختناق الذاكرة في الأنظمة.

قال ميترا من ستانفورد: "عليك أن تفكر في الذهاب إلى البعد الثالث"."وإلا ، كيف ستضع كل شيء على شريحة؟"

حاليًا ، جهاز 3DSoC عبارة عن هيكل ثلاثي الأبعاد من طبقتين ، والذي يضع ReRAM على منطق الأنابيب النانوية الكربونية.جهاز من أربع طبقات مستحق بحلول نهاية العام.الهدف هو زيادة الإنتاج وتوفير العديد من المشاريع التي يتم تشغيلها بحلول عام 2021.

في الآونة الأخيرة ، نقلت المجموعة التكنولوجيا إلى SkyWater.يخطط بائع المسبك لصنع الأجهزة باستخدام عملية 90 نانومتر على رقائق 200 مم.تشتمل بنية 3DSoC على طبقات من الترانزستورات القائمة على الأنابيب النانوية الكربونية.قال براد فيرجسون ، CTO في SkyWater: "إنها مصنوعة من النوعين n و p لصنع تقنية ترانزستور CMOS"."يمكن دمج ذلك مع طبقات أخرى من ذاكرة ReRAM ، والتي ستشمل ترانزستور وصول قائم على CNT."

في fab ، يتم تشكيل الأنابيب النانوية الكربونية باستخدام عملية الترسيب.يكمن التحدي في أن الأنابيب النانوية عُرضة للاختلافات والاختلالات أثناء العملية.

"التحديات الرئيسية التي نراها ولدينا مسارات للتغلب عليها تشمل ثلاثة أشياء أساسية.الأول هو نقاء الأنابيب النانوية الكربونية.هناك الكثير من التباين في الأنابيب النانوية الكربونية في مادة المصدر.جزء من البرنامج هو تحسين نقاء المواد المصدر بحيث نحصل على أنابيب نانوية كربونية أحادية الجدار ذات نقاوة عالية "، قال فيرجسون.التحدي الثاني والثالث يتعلقان بالتكامل كترانزستور.هذا هو تقلب واستقرار أداء الترانزستور. "

التكنولوجيا مثيرة للاهتمام - إذا نجحت."الحقيقة هي أنه يمكننا تقليص هذه التكنولوجيا بعد إثبات ذلك على 90 نانومتر.يقترن ذلك بالهدف المعلن لهذا البرنامج ، وهو التفوق في الأداء على تقنية مستوية 7 نانومتر.وهذا يعني أنه إذا نجح البرنامج ، فيمكنه إعادة ضبط مقياس العقدة على منحنى مختلف من حيث التعقيد والأداء والتكلفة ''.

ذاكرة AI

في الأعمال لسنوات ، تم وصف ReRAM مرة واحدة كبديل NAND.لكن NAND توسعت إلى أبعد مما كان يعتقد سابقًا ، مما تسبب في قيام الكثيرين بإعادة وضع ReRAM.

اليوم ، يعمل البعض على ReRAM المضمنة.يقوم آخرون بتطوير ReRAM مستقل للتطبيقات ذات التوجه المتخصص.على المدى الطويل ، تعمل ReRAM على توسيع آفاقها.إنه مستهدف لتطبيقات AI أو لاستبدال DRAM أو كليهما.

تقوم إحدى شركات ReRAM ، Crossbar ، بتطوير جهاز مستقل يمكن أن يحل محل DRAM.يتضمن هذا بنية تشبه العارضة مع ReRAM والمنطق.

"بعد التحدث إلى العملاء ، وخاصة في مراكز البيانات ، فإن أكبر مشكلة هي DRAM.إنها ليست NAND.قال سيلفان دوبوا ، نائب الرئيس للتسويق الاستراتيجي وتطوير الأعمال في Crossbar ، "إنها ذاكرة DRAM نظرًا لاستهلاك الطاقة والتكلفة"."بالنسبة للتطبيقات المستقلة عالية الكثافة ، فإننا نستهدف استبدال DRAM في مراكز البيانات لتطبيقات القراءة المكثفة.عند كثافة ذاكرة DRAM تبلغ 8 أضعاف وتقليل التكلفة بمقدار 3 أضعاف إلى 5 أضعاف ، يوفر هذا انخفاضًا كبيرًا في التكلفة الإجمالية للملكية ، إلى جانب توفير كبير في الطاقة في مراكز البيانات فائقة النطاق ".

تستهدف تقنية Crossbar's ReRAM أيضًا التعلم الآلي.يتضمن التعلم الآلي شبكة عصبية.في الشبكات العصبية ، يقوم النظام بسحق البيانات وتحديد الأنماط.يتطابق مع أنماط معينة ويتعلم أي من هذه السمات مهم.

يستهدف ReRAM تطبيقات أكثر تقدمًا.قال دوبوا: "هناك فرص عظيمة لاستخدام ReRAM بطرق جديدة مثل الحوسبة التناظرية والحوسبة العصبية ، ولكن هذا أكثر في مرحلة البحث".

تستخدم الحوسبة العصبية أيضًا شبكة عصبية.لهذا ، يحاول ReRAM المتقدم استنساخ الدماغ في السيليكون.الهدف هو محاكاة الطريقة التي تتحرك بها المعلومات في الجهاز باستخدام نبضات محددة التوقيت بدقة ، وهناك الكثير من الأبحاث الجارية في هذا المجال ، لا سيما على جبهة المواد.

قال Srikanth Kommu ، المدير التنفيذي لأعمال أشباه الموصلات في Brewer Science: "السؤال الكبير هو ما الذي يجب القيام به لتمكينه حقًا"."هناك الكثير من الأبحاث حول ما إذا كانت المواد يمكن أن تحدث فرقًا في هذا المجال.في الوقت الحالي ، لسنا متأكدين ".

هناك جانبان للمواد.واحد ينطوي على السرعة والمتانة.والثاني ينطوي على قابلية التصنيع والعيوب ، وكلاهما يؤثر على العائد والتكلفة في النهاية.قال كومو: "يعتمد الكثير من هذا على التفاوتات والعيوب"."إذا كان العيب 100 ، فأنت بحاجة إلى تحسين بنسبة 70٪ كل عامين."

يتزايد الاهتمام بالبنيات العصبية مع اعتماد وانتشار الذكاء الاصطناعي / تعلم الآلة لأسباب تتعلق بالسلطة والأداء.أظهر بدء تشغيل Leti و ReRAM Weebit Nano مؤخرًا شكلاً من أشكال الحوسبة العصبية - لقد أدوا مهام التعرف على الأشياء في الأنظمة.

استخدم العرض التوضيحي تقنية ReRAM الخاصة بـ Weebit ، وتشغيل مهام الاستدلال باستخدام خوارزميات الشبكة العصبية المتصاعدة."الذكاء الاصطناعي يتوسع بسرعة.قال Coby Hanoch ، الرئيس التنفيذي لشركة Weebit ، إننا نشهد تطبيقات في التعرف على الوجوه ، والمركبات ذاتية القيادة ، والاستخدام في التشخيص الطبي ، على سبيل المثال لا الحصر.

خاتمة

تم اقتراح STT-MRAM أيضًا كبديل للذاكرة الحيوية.لكن STT-MRAM أو الذكريات الجديدة الأخرى لن تحل محل DRAM أو NAND.

ومع ذلك ، فإن الأجيال الحالية والمستقبلية من الذكريات تستحق المشاهدة.حتى الآن ، لم يعطلوا المشهد.لكنهم يحدون من تأثير ضد الشركات القائمة في سوق الذاكرة المتغير باستمرار.قال هاندي: "نحن في مكان به تقنيات ذاكرة ناشئة لم يتم الفوز فيها بعد بالسباق." (المقالة من الإنترنت).