Samsung eMRAM: Serienfertigung des Nicht­flüchtigen-Speichers gestartet

Aljoscha Reineking 23 Kommentare
Samsung eMRAM: Serienfertigung des Nicht­flüchtigen-Speichers gestartet
Bild: Youtube

Die neue eMRAM-Lösung von Samsung basiert auf dem Fully-Depleted Silicon-On-Insulator (FD-SOI) genannten Fertigungsverfahren mit einer Strukturbreite von 28 Nanometer. Das Tape-Out der ersten eMRAM-Test-Chips auf Basis des 28FDS-Prozesses erfolgte bereits im September 2017.

MRAM als Nichtflüchtiger-Datenspeicher mit DRAM-Geschwindigkeit

Der eMRAM-Speicher vor Samsung ist ein Nichtflüchtiger-Datenspeicher, wie etwa NAND-Flash, und ermöglicht die dauerhafte Speicherung von Daten auch ohne aktive Stromversorgung. Der größte Vorteil an der eMRAM-Technologie ist dabei die Geschwindigkeit, die mit DRAM-Speicher vergleichbar sein soll. Die Speicherkapazität ist mit nur 1 Gbit allerdings niedriger als bei Flash-Speicher, der aktuell bei über 1 Tbit pro Chip liegt. DRAM wird inzwischen mit 16 Gbit pro Die produziert.

Mit dem 28FDS-Prozess sei es gelungen, eine eMRAM-Lösung anzubieten, die eine hohe Leistung und Geschwindigkeit bietet und gleichzeitig niedrige Kosten bei der Produktion vorweist, so Samsung. Das Verfahren soll eine bessere Kontrolle über die Transistoren bieten und Spannungsverluste minimieren.

Da der Nichtflüchtige-Datenspeicher von eMRAM vor dem Schreiben von Daten keinen Löschzyklus benötigt, soll die Schreibgeschwindigkeit in etwa eintausend Mal höher ausfallen als bei aktuellem eFlash-Speicher. Darüber hinaus kann eMRAM mit einer niedrigeren Spannung als eFlash betrieben werden, was zu einer höheren Energieeffizienz führt.

Als mögliche Einsatzgebiete des neuen eMRAM nennt Samsung Micro-Controller für das Internet der Dinge und für die künstliche Intelligenz. Konkrete Produkte mit eMRAM-Speicher hat das Unternehmen noch nicht vorgestellt oder angekündigt. Gleiches gilt für Intel, das im Rahmen der ISSCC angekündigt hatte, für die Massenfertigung von eMRAM in 22 nm FinFET gerüstet zu sein.

Die Verwendung des Begriffs embedded magnetic random access memory anstatt MRAM und der Hinweis auf die einfache Integration in das Backend des Fertigungsprozesses deutet darauf hin, dass Samsung (wie Intel) primär die Integration des MRAMs – unter anderem in SoCs – plant und nicht die Fertigung von diskreten MRAM-ICs als Speicher. Bei letzteren ist Everspin Vorreiter.

Erste Testchips von eNVM-Speicher noch in diesem Jahr

Samsung plant einen Tape-Out von weiterem eNVM-Speicher (Embedded Non-Volatile-Memory) auf Basis von eMRAM-Produkten mit 1-Gbit-Chips in diesem Jahr zu veröffentlichen.