ISSCC: Schnelle FeRAM- und MRAM-Chips von Toshiba und NEC

Der japanische Hersteller Toshiba stellt auf der ISSCC ein schnelles 64-MBit-FeRAM und ein gemeinsam mit NEC entwickeltes 16-MBit-MRAM vor.

Toshiba arbeitet schon seit Jahren an FeRAM, einem nichtflüchtigen und gleichzeitig schnellen Speicherchip-Typ auf der Basis von ferroelektrischen Materialien. Toshiba hat auch die FRAM-Technik der US-Entwicklerfirma Ramtron in Lizenz genommen und bereits vor drei Jahren ein 32-MBit-FeRAM vorgestellt. Nun ist die Firma bei 64 MBit angelangt und produziert den Chip in einem 130-Nanometer-CMOS-Prozess. Die Größe einer FeRAM-Zelle soll bei 0,72 Quadratmikrometern liegen. Zum Vergleich: kommende DDR2-SDRAM-Zellen in 70-nm-Fertigung sollen 0,025 Quadratmikrometer Silizium belegen, MRAM-Zellen 1,42 Quadratmikrometer. Vor zwei Jahren hatte Toshiba noch eine FeRAM-Zelle mit 0,6 Quadratmikrometer Fläche für 64-MBit-Chips erwähnt.

Der FeRAM-Chip enthält wie gängige NAND-Flash-Typen eine ECC-Logik, die beim Schreiben der Daten redundante Informationen zur Fehlerkorrektur erzeugt. Der Baustein soll eine Burst-Datentransferrate von 200 MByte/s erreichen – das entspricht der Geschwindigkeit eines DDR400-SDRAMs mit vier Datenanschlüssen bei vollen 200 MHz Takfrequenz.

In Kooperation mit NEC tüftelt Toshiba außer an 45-nm-Prozesstechnik auch schon seit geraumer Zeit an MRAM, ursprünglich sollten seit letztem Jahr bereits 256-MBit-MRAMs zu haben sein. Nun verkünden die Partner die Herstellung eines 16-MBit-MRAMs im 130-nm-Prozess, wobei die MRAM-Strukturgröße bei 240 Nanometern liegt. Die Speicherzellfläche soll 1,872 Quadratmikrometer betragen und die Datentransferleistung wie beim neuen FeRAM bei 200 MByte/s liegen. Der gesamte 16-MBit-Chip ist mit knapp 79 Quadratmillimetern ungefähr so groß wie einige aktuelle Prozessoren. Die Zykluszeit der MRAM-Zellen soll mit 34 Nanosekunden sehr niedrig liegen, niedriger als bei typischen DDR2-SDRAM-Chips und nur etwa halb so lang wie beim FeRAM (60 ns).

Siehe zum diesjährigen Halbleiterkongress ISSCC auch: (ciw)

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