سخت افزار > article > view article [وقتي ترانزيستورها هوشمند مي‌شوند؛ بررسي ابعاد تکنيکي حافظه Z-RAM]

وقتي ترانزيستورها هوشمند مي‌شوند؛ بررسي ابعاد تکنيکي حافظه Z-RAM [۲۶ مرداد ۱۳۸۶]

مشاهده شده : 6753 بار
امکانات : صفحه مناسب ذخیره و چاپ

حافظه DRAM و SRAM از جمله متداول‌ترين و پرکاربردترين انواع حافظه‌ها مي‌باشند که معايب و ضعف آنها روز به روز بيشتر شده و ساختارهاي چندترانزيستوري و همراهي با المان‌هاي خازني٬ با افزايش رو به رشد نياز به حافظه بيشتر و سريع‌تر در کامپيوتر‌ها ناسازگار بوده و در آينده نزديک صنعت ريزپردازنده‌ها و حافظه‌هاي نهفته را به چالش خواهند کشيد٬ در اين ميان تنها پاسخ مناسب به اين نياز٬ حافظه‌هاي تک‌ترانزيستوري مي‌باشند. ساختار‌هاي حافظه تک ترانزيستور سال‌هاست که ابداع شده‌اند اما در اين ميان تنها Z-RAM توانسته خود را به عنوان تکنولوژي حافظه تک‌ترانزيستوري از حيطه تحقيقاتي و آزمايشگاهي به حيطه صنعتي واردنمايد. در اين مقاله قصد داريم به ابعاد تکنيکي حافظه Z-RAM اشاره کرده و ساختار ترانزيستورهاي هوشمند آن را بررسي نماييم.

فهرست بخش های مقاله -->

تاريخچه حافظه Z-RAM

RAM‌ تکنولوژي است که امکان مجتمع‌سازي حافظه تک‌ترانزيستوري با چگالي بسيار بالا و مصرف توان اندک را فراهم مي‌سازد٬ اين تکنولوژي از يکي از مشخصه‌هاي ترانزيستورهاي SOI به نام " اثر شناور بدنه " يا floating-body Effect بهره‌برداري مي‌کند تا داده‌هاي ديجيتال را داخل ترانزيستورها ذخيره کند. ترانزيستور‌هاي ساخته شده در بستر SOI علارقم محصور شدن در يک لايه عايق اضافي جهت سرعت سوييچينگ بالاتر و مصرف توان کمتر ٬ همچنان ظرفيت خازني اندکي دارند که در اصل به عنوان يکي از پارازيت‌هاي طراحي شناخته مي‌شود.

در سال 1990 يک محقق در يکي از مراکز تحقيقاتي بين‌دانشگاهي بلژيک٬ دريافت که از اين اثر پارازيتي مي‌توان براي ذخيره سازي موقت يک بيت داخل ترانزيستور بهره برد٬‌در سال 2001 دکتر Pierre Fazan مقاله‌اي در زمينه بهره‌گيري از اثر شناور بدنه ترانزيستور‌هاي SOI در آرايه‌هاي حافظه منتشر کرد و به کمک کمپاني Micron که يکي از نام‌هاي شناخته‌شده صنعت توليد تراشه‌هاي DRAM‌ مي‌باشد ٬ شرکت Innovative Silicon را بنيانگذاري کرد. ايشان به کمک همکاران خود در کمپاني Innovative Silicon تکنيک بهره‌گيري از اثر شناور بدنه جهت ذخيره‌سازي اطلاعات را به عنوان اختراع ثبت کرد و آنرا جهت به‌کار گيري در صنعت توسعه داد.

پس از توسعه صنعتي حافظه Z-RAM آنها موفق شدند با شرکت AMD يکي از بزرگترين توليد‌کننده‌هاي ريز پردازنده‌ها قرار داد همکاري امضا کنند٬ اين قرار داد با ارزش 5.8 بيليون دلار به ازاي هر سال٬ جهت اعطاي مجوز بهره‌گيري از حافظه Z-RAM در پردازنده‌هاي آينده AMD مي‌باشد٬ جالب اين‌جاست که در همان سال کمپاني AMD‌ اغدام به خريد کمپاني ATI با ارزش 5.4 بيليون دلار کرده بود٬ با مقايسه اين دو قرار داد به سادگي مي‌توان عظمت اين تکنولوژي انقلابي را دريافت طوري که مجوز استفاده از اين تکنولوژي٬ گران‌قيمت‌تر از ارزش انتقال سهام کمپاني صاحب نام ATI مي‌باشد

در اقدامي مشابه ٬ کمپاني Hynix نيز که دومين توليد‌کننده بزرگ تراشه‌هاي DRAM‌ پس از سامسونگ به شمار مي‌رود٬ اقدام به خريد مجوز بهره‌گيري از Z-RAM در محصولات آينده خود کرده است٬ با وجود اينکه به نظر مي‌رسيد Z-RAM در صنايع توليد تراشه‌هاي حافظه DRAM که از ويفرهاي خالص سيليوني استفاده مي‌کنند جايگاه مناسبي نداشته و تنها در صنايعي که از ويفرهاي SOI استفاده مي‌کنند٬ ميتواند خود را نشان دهد٬ کمپاني Hynix با خريد اين مجوز٬ تمايل صنايع توليد تراشه‌هاي حافظه DRAM به بهره‌گيري از ويفرهاي SOI‌ را نشان داد.