На днях две японские компании поделились интересной новостью. Бесфабричный разработчик компания Fujitsu Semiconductor и контрактный производитель компания Mie Fujitsu Semiconductor сообщили о приобретении лицензии на разработку и выпуск энергонезависимой памяти на углеродных нанотрубках — NRAM.

Память NRAM порядка 15 лет разрабатывает американская компания Nantero (Вобурн, Массачусетс). К 2006 году Nantero запатентовала технологии, позволяющие использовать нанотрубки в процессе изготовления микросхем с использованием традиционного техпроцесса КМОП. Это нанесение нанотрубок на пластину, очистка от примесей и другое. К 2015 году компания запустила процесс лицензирования технологии изготовления памяти NRAM и на тот момент проводила испытания технологии на заводах двух крупных производителей чипов с мировым именем. Одной из этих компаний, похоже, была Fujitsu.

Компания Fujitsu получила лицензию на коммерческий выпуск памяти NRAM с использованием 55-нм техпроцесса и в будущем будет осваивать производство NRAM в рамках 40-нм техпроцесса. Выпускать микросхемы с меньшими нормами Fujitsu не умеет. Поэтому разработка NRAM для производства в рамках 20-нм техпроцесса будет вестись с неким неназванным партёром. Впрочем, мы можем на него указать и вряд ли ошибёмся. Это тайваньская компания UMC, с которой Fujitsu в последние годы сложились самые тёплые отношения вплоть до продажи японских заводов.

Сама Fujitsu намерена начать выпуск NRAM уже через два года, но только в виде встраиваемой памяти в БИС. После этого будет налажен выпуск отдельных микросхем NRAM и соответствующих модулей памяти или накопителей. У компании огромный опыт в производстве памяти FeRAM, который она намерена перенести на производство памяти NRAM. В отличие от FeRAM, память NRAM обещает более плотное размещение ячеек и лучшее масштабирование при смене техпроцесса.

Из других достоинств NRAM отметим рекордное даже для DRAM быстродействие: скорость переключения ячейки из одного состояния в другое равна 20 пикосекундам, а скорость записи — 5 нс. При этом ячейка NRAM потребляет предельно мало энергии, хранит данные без поддержки питания и выдерживает число циклов перезаписи 10 в 11 степени. Практически — это вечность. По словам разработчиков, ведётся адаптация микросхем NRAM для создания модулей памяти DDR4. Это будут чипы с 4-8 слоями и ёмкостью от 8 до 32 Гбит. Потенциально такая память способна заменить в будущем DRAM и NAND-флэш. Если верить руководству Nantero, у компании 12 клиентов, заинтересованных в технологии производства NRAM и некоторые из них относятся к лидерам рынка полупроводниковой памяти.

Подробнее о принципе работы памяти NRAM мы рассказывали весной прошлого года. Вкратце напомним, что ячейка NRAM — это механический переключатель, в которой роль тумблера играют углеродные нанотрубки. Под воздействием управляющих напряжений трубки деформируются и создают либо разрывают токопроводящую цепь внутри ячейки. Проще простого.