華中科技大學(xué)成功研制全球最低功耗相變存儲(chǔ)器!

1月20日，從華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院獲悉，該學(xué)院團(tuán)隊(duì)研制出全世界功耗最低的相變存儲(chǔ)器，比主流產(chǎn)品功耗低了一千倍。

據(jù)了解，在新型存儲(chǔ)器中，相變存儲(chǔ)器(PCM)是與CMOS工藝最兼容，技術(shù)最成熟的存儲(chǔ)技術(shù)。

2015年，Intel和Micron推出了傲騰三維相變存儲(chǔ)芯片，速度和壽命比固態(tài)閃存硬盤要快一千倍，其三維堆疊技術(shù)也使容量高出了十倍。

然而，由于在相變過程中需要將存儲(chǔ)介質(zhì)熔化冷卻，導(dǎo)致相變存儲(chǔ)器的功耗極高且發(fā)熱嚴(yán)重，限制了存儲(chǔ)容量的進(jìn)一步提高，也大大增加了其制造成本。

因此，降低相變存儲(chǔ)器的功耗將便于進(jìn)一步提升存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)密度，提高其在半導(dǎo)體存儲(chǔ)市場核心競爭力，此外降低功耗可以改善存儲(chǔ)器散熱問題，減少相鄰單元間的熱串?dāng)_，從而提高器件穩(wěn)定性和整體性能。

目前最先進(jìn)的幾十納米制程的單個(gè)相變存儲(chǔ)單元擦寫功耗達(dá)到了40pJ左右，而實(shí)驗(yàn)室制備的百納米大小的器件功耗達(dá)到1000pJ以上。

為了解決相變存儲(chǔ)器中高功耗的瓶頸問題，華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院信息存儲(chǔ)材料及器件研究所(ISMD)聯(lián)合西安交通大學(xué)材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心(CAID)研發(fā)了一種網(wǎng)狀非晶結(jié)構(gòu)的相變存儲(chǔ)器，功耗達(dá)到了0.05pJ以下，比主流產(chǎn)品功耗低了一千倍。

除了低功耗以外，該相變存儲(chǔ)器擁有一致性好且壽命長的優(yōu)點(diǎn)。