RAM+ thế hệ mới: Bộ nhớ không bay hơi, hiệu suất DRAM, tiêu chuẩn mới cho AI và công nghiệp

Bộ nhớ "DRAM+" mới mang hiệu suất DRAM với khả năng lưu trữ như SSD, sử dụng công nghệ FeRAM

Ferroelectric Memory Co. (FMC) đã hợp tác với Neumonda để khôi phục sản xuất bộ nhớ "DRAM+" tại Đức. Đã khá lâu kể từ khi Infineon và Qimonda phát triển và sản xuất bộ nhớ DRAM tại Đức, vì sản xuất bộ nhớ thông dụng ở châu Âu trở nên kém hiệu quả về kinh tế. Tuy nhiên, liên doanh mới giữa FMC và Neumonda sẽ tập trung vào dòng bộ nhớ FeRAM không khả biến, nhắm đến các ứng dụng chuyên biệt.

FMC chuyên phát triển bộ nhớ sử dụng oxit hafnium sắt điện (HfO₂) để tạo ra DRAM+ — loại bộ nhớ có khả năng lưu trữ dữ liệu ngay cả khi mất điện. Công nghệ này thay thế tụ điện truyền thống trong DRAM bằng một phiên bản không khả biến, giữ nguyên hiệu suất cao đồng thời tăng hiệu quả năng lượng và khả năng lưu trữ dữ liệu. FMC tin rằng công nghệ bộ nhớ này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như AI, ô tô, thiết bị tiêu dùng, công nghiệp và y tế.

Các công nghệ FeRAM cũ (thường dùng lớp ferroelectric chì zirconate titanate — PZT) có dung lượng hạn chế, với hầu hết sản phẩm thương mại chỉ đạt mức vài megabyte (4MB hoặc 8MB là phổ biến). PZT không thể thu nhỏ tốt theo tiến trình công nghệ và khó tích hợp với quy trình CMOS tiêu chuẩn, dẫn đến cấu trúc ô nhớ kiểu 1T1C (một transistor, một tụ điện) chiếm diện tích lớn hơn DRAM hoặc NAND.

Việc chuyển sang dùng hafnium oxide đã tạo ra sự thay đổi lớn. HfO₂ tương thích với CMOS, có thể thu nhỏ dưới 10nm và dễ tích hợp vào quy trình sản xuất bán dẫn hiện có. Điều này cho phép tăng mật độ và hiệu suất, tiệm cận đến mức gigabit hoặc gigabyte, gần với DRAM hơn.

Ông Thomas Rueckes, CEO của FMC, cho biết:
"FMC được thành lập để khai thác hiệu ứng ferroelectric của HfO₂ trong bộ nhớ bán dẫn. Khi áp dụng vào DRAM, công nghệ này biến tụ điện DRAM thành một thiết bị lưu trữ tiêu thụ điện thấp, không khả biến, trong khi vẫn giữ được hiệu suất cao như DRAM — tạo nên một loại bộ nhớ DRAM không khả biến lý tưởng cho tính toán AI. Công nghệ của chúng tôi là duy nhất trên thị trường, vì vậy việc thử nghiệm sản phẩm một cách tiết kiệm chi phí là cực kỳ quan trọng. Với Neumonda và cách tiếp cận thử nghiệm đột phá, chúng tôi đã tìm được đối tác có thể đẩy nhanh quá trình phát triển sản phẩm. Chúng tôi rất vui khi hợp tác với Neumonda vì chúng tôi có chung tầm nhìn đưa ngành bộ nhớ trở lại châu Âu."

Neumonda sẽ hỗ trợ FMC thông qua tư vấn và cung cấp quyền truy cập vào các hệ thống thử nghiệm tiên tiến của mình: Rhinoe, Octopus và Raptor. Các nền tảng này được thiết kế để thử nghiệm bộ nhớ tiết kiệm chi phí, tiêu thụ năng lượng thấp và độc lập. Các hệ thống thử nghiệm của Neumonda mang lại phân tích chi tiết mà thiết bị truyền thống không thể cung cấp, đồng thời vận hành với chi phí thấp hơn đáng kể.

Sự hợp tác giữa FMC và Neumonda không chỉ thúc đẩy sự ra mắt của dòng bộ nhớ mới, mà còn đặt nền móng cho việc tái thiết ngành công nghiệp bán dẫn tại châu Âu, xây dựng lại một hệ sinh thái địa phương cho thiết kế và kiểm thử bộ nhớ tiên tiến.