Трехмерные чипы памяти

Компания BeSang Inc. (США), малоизвестный производитель полупроводниковых чипов, 6 апреля 2006 года объявила о начале разработки первой в мире нанопамяти по трехмерной архитектуре (3D memory technology).  Как утверждают представители компании BeSang, проект разрабатывается ими совместно с учеными из Колледжа наноразмерных наук и инженерии (College of Nanoscale Science and Engineering - CNSE) из Университета Олбани. Трехлетняя программа стоимостью $1.1 миллион направлена на разработку и промышленное изготовление трехмерной кремниевой памяти. 

Участие компании BeSang состоит в том, что она разрабатывает ядро памяти и ее структурную архитектуру для реализации 3D чипа. Сам чип будет представлять собой интегрированную кремниевую микросхему, на которой будут последовательно наращиваться слои чипа.  У компании уже есть успешные разработки в области архитектуры наноустройств. "Наша инновация состоит в новой технологии "плавающей памяти", позволяющей производить доступ к "ядру" памяти с очень высокой плотностью записи данных", - говорит Кеннет Ли, бизнес-директор компании. 

Пока все разработанные на сегодняшний день трехмерные чипы памяти характеризуются низкой плотностью данных и средним быстродействием. Как правило, их применение не выйдет за пределы отрасли мобильной электроники. Еще одно преимущество архитектуры 3D чипа от BeSang - ее многослойность. Причем логических взаимосвязей между слоями может быть практически любое количество, соответственно, память можно наращивать "ввысь" практически неограниченно. Это, естественно, существенно увеличивает количество информации, которую можно хранить на чипе.

То, что трехмерная архитектура будет одним из основных направлений квантовой наноэлектроники, отметил Стэн Уильямс, глава отдела НР в области квантовых исследований, на международном симпозиуме в области нанотехнологий, который состоялся 25 марта 2005 года.

"Мы уверены, что благодаря новому подходу в области микроэлектроники и нанотехнологиям технологии производства компьютерных чипов переместятся ниже по размерной шкале - до отдельных молекул. Это позволит отказаться от традиционной кремниевой микроэлектроники и начать освоение молекулярной наноэлектроники, - сказал Стэн Уильямс. - Переход к молекулярной электронике состоится благодаря развитию трех направлений: результатов фундаментальных исследований в области квантовой физики в наноразмерном диапазоне, построению архитектуры чипов нового типа, позволяющей более эффективно использовать возможности наноэлектроники и, конечно, методам дешевого массового производства наноэлектронных компонентов". 

Такие заявления и прогнозы компании HP связаны с новой архитектурой построения компьютеров. Она основана на новых молекулярных ключах, представляющих собой пересекающиеся линии, между которыми при подаче на них напряжения возникают проводящие мостики. Об этой технологии мы недавно писали. Преимущество нового ключа состоит в том, что благодаря конструкции устройства емкость памяти на его основе будет выше той, которая существует сейчас. Если же использовать каждый ключ в качестве элемента памяти, то емкость одного слоя составит 2.5 гигабит на квадратный сантиметр, в то время как самые "сверхплотные" чипы памяти характеризуются емкостью в 1 гигабит на квадратный сантиметр. 

Как утверждают специалисты компании, "узловая" архитектура, сформированная пересекающимися нанопроводниками (crossbar architecture), позволит упростить массовое производство чипов. Как ни странно, новые чипы будут дешевле обычных кремниевых благодаря большим объемам производства. В недалеком будущем эти две архитектуры могут быть совмещены для создания не только 3D чипов памяти, но и процессоров и других наноэлектронных устройств. 

Для начала компания планирует создать основу чипа - прослойку, состоящую из отдельной логики и SOI-вафель, соединенных между собой металлическими связями. Перенять и положить на коммерческую основу именно этот метод производства проще всего - эта технология производства используется в микроэлектронике уже давно.

"Однако мы не просто комбинируем между собой традиционные чипы", - продолжает объяснять Ли. - Мы всего лишь используем металлические соединения для связи между собой непосредственноя "ядра памяти" и логики". Следующий шаг компании после исследований и прототипирования устройства - его патентование и лицензирования.  Компания BeSang была основана в 2003 бизнесменом Санг-Юн Ли (Sang-Yun Lee). Сан-Юнг ранее работал в компаниях Samsung, IDT и  Motorola. Финансирование компании частное. Надеемся, что после успешного прототипирования, на рынке появятся новые продукты на основе трехмерных чипов.