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DRAM代替品を開発:より高速かつ低消費電力で4倍の高密度化を実現

NANDメモリの発明者である舛岡富士雄氏が率いるスタートアップ企業、ユニサンティス・エレクトロニクスは、より高い性能とより低い消費電力に加え、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)よりも4倍の高密度を約束する揮発性メモリ、ダイナミックフラッシュメモリ(DFM)を開発した。 

DRAMメモリは、データビットごとに1つのコンデンサと1つのトランジスタで構成される電荷​​蓄積セルのアレイに基づいています。コンデンサは、セルに「1」が記録されるとトランジスタを充電し、「0」が記録されると放電します。アレイは、水平方向のワードラインと垂直方向のビットラインに配置されています。各セル列は、それぞれ専用のセンスアンプに接続された2つの「+」ビットラインと「-」ビットラインで構成され、センスアンプはセルへのデータの読み書きに使用されます。読み書き操作はどちらもワードライン上で実行され、単一ビットのアドレス指定は不可能です。  

ユニサンティス

(画像提供:ユニサンティス)

Unisantis社のダイナミック・フラッシュメモリは、デュアルゲート・サラウンドゲート・トランジスタ(SGT)を採用することでコンデンサを不要とし、4F2ゲインセル構造(現在のDRAMで使用されている6F2よりも小型)を採用しています。これにより、DRAMと比較してメモリのビット密度が大幅に向上(最大4倍)します。DFMは業界初のコンデンサレス型ランダムアクセスメモリ(RAM)ではありませんが、これまでの試みはいずれも成功していませんでした。  

ユニサンティス社によると、ZRAM(1と0のマージンが狭すぎた)とは異なり、同社のDFMは「1」と「0」のマージンを大幅に向上させ、速度向上とメモリセルの信頼性向上を実現しているという。DFMはPL(プレートライン)ゲートを用いて「1」書き込みモードと「0」消去モードを分離することで、FB(フローティングボディ)を「安定化」させるとユニサンティス社は述べている。 

ユニサンティス

(画像提供:ユニサンティス)

UnisantisはIPライセンス企業であり、メモリの製造や技術の商用化は行いません。同社のDFMは、同社が業界(特にSoCメーカーやメモリメーカー)にダイナミックフラッシュメモリの採用を促した場合にのみ市場に投入されます。DFMは従来のCMOS材料を使用し、高度な製造工程を必要としないため、商用化の可能性は十分にあります。一方、同社のデュアルゲート・サラウンドゲート・トランジスタ(SGT)IPは、GAAFET型トランジスタを活用したい様々な企業にライセンス供与される可能性があります。 

DFM 技術については、今月初めの第 13 回 IEEE 国際メモリ ワークショップにおいて、その発明者である作井幸治博士と原田望博士によって説明されました。 

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アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。