制造新的记忆:22纳米eMRAM准备取代eFlash

通过。马丁-梅森

GF的战略是为高增长市场的客户提供高度差异化、高附加值的解决方案,这一承诺的具体成果是我们的22纳米FD-SOI(22FDX®)嵌入式MRAM非易失性存储器(NVM)技术,该技术已经为几个大型物联网客户进入试生产阶段。

Everspin Technologies, Inc.合作开发的嵌入式STT-MRAM(自旋转移扭矩磁阻式RAM)技术,旨在满足物联网、通用微控制器、汽车、边缘人工智能等应用对低功耗操作和快速、非易失性代码和数据存储的关键要求。该技术针对物联网、通用微控制器、汽车、边缘人工智能和其他应用,在这些应用中,低功耗操作和快速、稳健、非易失性代码和数据存储是一个关键要求。

GF的eMRAM技术的独特之处在于,它是一种强大的MRAM解决方案,被设计为大批量的嵌入式闪存(eFlash)的替代品。它已经通过了严格的实际生产测试,并能够在较长的温度下提供持久的数据保留和耐用性。这是微控制器应用和无线连接物联网的关键,在这些应用中,嵌入式存储器必须在高温下保留代码和数据,包括在PCB组装期间通过260℃的焊接回流。它还提供了比eFlash快一个数量级的擦除和(重新)写入速度(200纳秒对10微秒),并具有相当的读取速度,在许多应用中提供了比eFlash更多的功率优势。

尽管它最初利用了GF的高能效22FDX工艺,但MRAM被部署在 "线后 "金属化中,这使得FDX™和GF的FinFET技术上的计划衍生产品有了一个强大的路线图。这是因为STT-MRAM作为一种存储器技术,允许有工艺变化,可用于调整存储器位单元。因此,我们预计将提供两种 "口味 "的eMRAM:22FDX上的eMRAM-F目前用于代码/数据存储,而eMRAM-S则作为工作存储器,在未来的1x节点上增强SRAM。

目前,GF正在为几个客户运行基于22FDX的eMRAM-F设计的多项目晶圆(MPW),并计划在未来三个季度进行多次生产分装。GF和我们的设计合作伙伴可以提供定制设计服务,22FDX eMRAM工艺设计套件可用于单个宏的密度从4Mb到32Mb。一个48Mb的宏也计划在19年第四季度发布。

行业正处于转型期

目前,促使人们对替代性嵌入式NVM技术产生极大兴趣的是,该行业正处于一个过渡点。28纳米节点可能是eFlash的最后一个具有成本效益的节点,而向22纳米几何形状的过渡使得寻找一种适合新的和快速增长的低功耗应用的替代品成为当务之急。

许多新的eNVM存储器技术看起来很有趣,但还没有为生产做好准备。例如,通过改变电介质的电阻来存储数据的RRAM(电阻式RAM)是许多研究和开发的主题,但它在2x纳米工艺节点上的成熟度限制了它的采用。同样,PCM存储器的采用也受到低于28纳米的代工厂支持的限制。

来源。GF

相比之下,GF的eMRAM是一个特别引人注目和及时的解决方案。虽然这项技术很复杂,需要投入大量的时间和资金来开发和部署,但它具有巨大的性能和多功能性。除了通过将高能效的基础FDX硅基绝缘体工艺与eMRAM相结合而获得的功率优势外,GF的FDX工艺还具有业界领先的射频连接能力,而且GF提供了大量的IP。这一切使我们能够提供独特的高性能、高集成度、低功耗和小尺寸解决方案,为客户带来巨大的价值。

事实上,GF的22纳米eMRAM产品已经是其第三代MRAM技术了,作为联合开发工作的一部分,GF还生产了Everspin的256Mb 40纳米和1Gb 28纳米独立MRAM产品。

除了eMRAM技术外,GF还为客户提供eFlash和系统级闪存(SIP Flash)嵌入式存储器,采用从130纳米到28纳米的一系列技术,以满足广泛的应用要求。

一个成功的战略

22FDX eMRAM技术的推广真正显示了GF在加强投资方面的成功,我们在这些领域有明显的差异性,并能为客户带来巨大的价值。

关于作者

马丁-梅森

马丁-梅森

Martin Mason是GLOBALFOUNDRIES的领先eNVM的高级总监。在加入该公司之前,他曾在Maxim Integrated Products公司担任核心产品和精密转换解决方案的执行董事,在此之前,他曾在Atmel、Actel、Concurrent Logic和GEC Plessey Semiconductors公司担任产品营销和设计/应用工程职位。他毕业于英国的纽卡斯尔大学。