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記憶體將更快更小 為自駕車、AI鋪路

SOT-MRAM 記憶體技術下,記憶體可以更加微縮、但運算速度更快。(Photo by 林志怡/台灣醒報)
SOT-MRAM 記憶體技術下,記憶體可以更加微縮、但運算速度更快。(Photo by 林志怡/台灣醒報)

更快、更小、更節能的記憶體技術,有望為自駕車與人工智慧帶來新突破。國研院團隊開發的 SOT-MRAM 成為繼 Intel 後第二個發表相關技術的團隊。國研院製程整合組組長李愷信說,本次發表的技術,可作為嵌入式元件,直接與電晶體結合,減少應用上的反應延遲時間。

新世代記憶體

國研院院長吳光鐘指出,目前半導體晶片因為人工智能與攜帶式裝置、物流網等高階需求,仍處於供不應求的狀態,業界也在積極開發斷電後資料不會遺失的磁性記憶體元件 MRAM 的開發,其中一項技術「STT-MRAM」已相對成熟,包括台積電、三星、Intel 等大廠都有代工製造,但下世代的 SOT-MRAM 也備受關注。

李愷信進一步解釋,記憶體市場佔半導體市場的三分之一到四分之一,現今生活上的各項資料幾乎都要被用於計算或保存,因此產生快速運算、大容量保存的需求,而 SOT-MRAM 相較於 STT-MRAM,有更快的速度、更好的耐用性,耗電也更低,國研院本次的新一代技術更透過新增一層級化層,把寫出、寫入電流分開,使其特性再度提升。

李愷信說,SOT-MRAM 不只讀寫速度、耐久性優於傳統記憶體,即使在停電後也能保留資料,其運作方式也提供了未來高速操作與進一步微縮記憶體尺寸的可能性,但其需要多達 30 層奈米薄膜技術的製造門檻,遠超過目前常用、只需要 5 至 6 層薄膜堆疊的一般記憶體,但在未來業界生產所需時間上,應不會與現在的記憶體差太多。

有望導入業界

他也強調,其奈秒等級的高速計算與小體積的特性,將來可作為嵌入式元件,直接與電晶體接合,大幅降低晶片反應所需的延遲時間,突破目前電晶體的局限,為人工智慧與自駕車發展鋪路。

國研院台灣半導體研究中心副主任謝嘉民也提到,未來可以將SOT-MRAM體積壓縮到數十奈米左右,並直接與現有的邏輯運算電路連接,面積使用率比目前商業應用中的 STT-MRAM 高 100 倍。

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