研究人员扩展了 ReRam 功能

以色列的 Weebit Nano 和法国研究机构 CEA-Leti 报告了电阻式 RAM (ReRAM) 技术的发展进展，尽管很少有人准备好迎接黄金时段。

CEA-Leti 的进步涉及其所谓的“新奇方法”，该方法使 ReRAM 设备能够作为能量存储元件和存储器运行，具体取决于施加的偏置。作为其路线图的一部分，该研究所一直在探索内存能量作为内存计算的补充功能，以减少能源使用。它说，基于 ReRAM 的电池具有高度可扩展性和动态分配能力，并且可以放置在靠近处理器的内存块旁边。

CEA-Leti的高级研究员 Gaël Pillonet表示，当处理器需要峰值功率（通常由外部电源提供）时，将电源放置在靠近处理器的位置特别有用。ReRAM 具有充当能量存储设备的潜力，因为设备使用法拉第过程将信息存储在活动卷内。

“这是 ReRAM 的独特功能，因为 ReRAM 基于电化学工艺，”Pillonet 说。这允许远远超过静电电容器的高能量和功率密度，并且该方法更具可扩展性。“我们可以与超级电容器相媲美，”Pillonet 声称。

对于物联网应用，一个节点可能包含用于计算的 ReRAM。闲置时，可用于储能。“我们可以动态分配内存，使其处于能量存储模式或内存存储模式，具体取决于您需要做什么。”

这一进步是在实验室中实现的，没有对 ReRAM 进行任何根本性的改变，但仍有工作要做以使其在商业上可行。“我们必须考虑一种包装解决方案”Pillonet 承认。

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来源：微比特纳米

Pillonet 说，虽然晶体管可以很容易地按比例缩小，但储能的情况就不同了。纽扣大小的电池无法以相同的效率进行扩展。“储能的缩减规模非常关键，”他说。“但如果未来的物联网节点不需要太多能源，它们消耗的功率非常低，也许我们可以把所有东西放在一起。”

CEA-Leti 和 Weebit Nano 还在内存研究方面进行了合作，最近宣布了一项分析 Weebit 的 ReRAM 技术对环境影响的计划，并将其与其他非易失性内存技术进行比较。该评估侧重于与资源使用、能源消耗以及开发、制造和部署中使用的气体和化学品相关的温室气体排放总量。

Weebit 首席执行官 Cody Hanoch 将 CEA-Leti 描述为公司的延伸，在开发基于 ReRAM 技术的分立内存组件方面发挥着关键作用。为此，Weebit 扩大了与法国研究所的知识产权合作，以利用其内存研究。

例如，合作伙伴共同开发了内存 IP，Weebit 已将 CEA-Leti 许可的 IP 整合到其 ReRAM 产品中。

合作伙伴最近在 28 纳米工艺中展示了 Weebit 的 ReRAM 技术的生产级版本，这是生产嵌入式非易失性存储器的关键一步。他们在 300 毫米晶圆上联合测试了基于 28 纳米工艺技术的 1 Mb ReRAM 阵列。

一个关键焦点是开发用于离散 ReRAM 的选择器。

选择器

选择器是构建更大阵列的关键组件，使 ReRAM 可能与 NAND 竞争。合作推进了 ovonic 阈值开关选择器和基于氧化物的 ReRAM 的集成。

选择器是存储芯片的关键元件，有助于仅访问所需的单元。在嵌入式应用中，晶体管通常用作选择器器件，但晶体管不支持分立芯片所需的密度。

Hanoch 表示，选择器是一项具有挑战性的技术，需要时间、精力和金钱。

Weebit 最近宣布，合作伙伴已经展示了他们的第一个可操作的交叉开关阵列，这是创建离散（独立）非易失性存储芯片的关键里程碑。由于嵌入式 ReRAM 阵列中使用的单晶体管单电阻架构不足以支持分立存储芯片所需的大型存储单元阵列，因此使用单选择器单电阻架构来开发 Weebit 的交叉开关阵列。这实现了分立芯片所需的高密度，同时允许提供更高密度所需的层的 3D 堆叠。

Hanoch 表示，联合开发计划可追溯到 2016 年 9 月，其中包括 Weebit 的氧化硅技术。“显然，选择器是一个巨大的项目。与 CEA-Leti 合作是很自然的。

Weebit 还与总部位于明尼苏达州的 SkyWater Technology 合作，在那里它正在验证其 ReRAM 技术是否可以在 SkyWater 的 130-nm CMOS 工艺上运行。经认证后，它可用作嵌入式非易失性存储器 IP，适用于模拟、电源管理、汽车、物联网和抗辐射设计等应用。

根据转让和资格协议，Weebit 的嵌入式 ReRAM 技术将在 2022 年底前转移到 SkyWater 的晶圆厂进行量产。

Hanoch 表示，鉴于 ReRAM 在人工智能应用中的实用性，Weebit 也在探索神经网络和神经形态计算应用。“我们在不同的领先研究机构都有合作伙伴。作为一个初创公司，你不能只做你想做的一切。你必须专注。”

目前，随着公司开发分立器件和阵列，Weebit 的嵌入式业务正在推动收入增长。

审核编辑 黄昊宇