Китайцы довели «мемристор» до стадии серийного производства

Шесть лет назад компания HP с помпой сообщила о создании «четвёртого» электротехнического элемента — мифического мемристора, который представляет собой управляемый резистивный переход или, проще говоря, переменное сопротивление, которому не требуется энергия для поддержки своего состояния. На базе мемристора предлагалось создавать энергонезависимую память, быстродействие которой было бы близко к оперативной памяти компьютера. С такой памятью компьютеры включались бы и выключались практически мгновенно, ведь в случае выключения вся информация оставалась бы в энергонезависимом ОЗУ. Но с RRAM, ReRAM или резистивной памятью, которая на самом деле скрывается под маркетинговым именем мемристор компании HP, до сих пор не сложилось. Коммерческий выпуск RRAM (ReRAM) так и не стартовал, хотя это событие торопят многие крупнейшие разработчики и производители.

Похоже, как это сложилось в последние годы, за всё опять придётся отрабатывать китайцам. Крупнейший китайский контрактный производитель полупроводников (четвёртый по величине в мире) — компания Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) — доложила, что она прямо сейчас готова выпускать память RRAM в виде встраиваемых в микропроцессоры и однокристальные схемы блоков. Производство встраиваемой памяти RRAM адаптировано к 40-нм техпроцессу компании, в своё время созданного с помощью специалистов компании IBM. Выдающиеся характеристики RRAM, уверены в SMIC, идеально дополнят энергоэффективные решения для носимой электроники, вещей с подключением к Интернету, смартфоны и планшеты, а также широкий спектр процессоров для промышленной и транспортной автоматики.

Технология производства и тип ячейки RRAM для внедрения в производство на линиях SMIC лицензированы у молодой американской компании Crossbar. Компания Crossbar, кстати, организована в 2010 году — тогда же, когда компания HP завершила разработку мемристора. Тем не менее, принцип работы памяти RRAM Crossbar отличается от принципа работы памяти HP. Мемристор HP запоминает состояние благодаря насыщению обеднённого слоя ячейки атомами кислорода. Ячейка памяти Crossbar работает на принципе обратимого создания в ячейке из аморфного кремния токопроводящих нитей из ионов серебра. Но внешне оба принципа одинаковы: в обоих случаях сопротивление ячейки изменяется и не теряет своих характеристик после снятия питания. 

Добавим, компания Crossbar демонстрировала вполне работоспособные прототипы RRAM в 2013 и в 2014 годах. В данном случае она приступила к следующему этапу своего плана — к лицензированию технологии производства. Согласно испытаниям, массив памяти RRAM Crossbar в 20 раз быстрее NAND, в 20 раз экономичнее её по питанию и выдерживает в 10 раз больше циклов перезаписи. Единственное в чём RRAM может уступать NAND — это плотность записи. Опытные микросхемы RRAM Crossbar были ёмкостью до 4 Мбит. Ясность в этом вопросе может появиться после первого производственного анонса SMIC с использованием нового типа памяти. Ждём.