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Memoria de acceso aleatorio resistiva

La memoria de acceso aleatorio resistiva ( ReRAM o RRAM ) es un tipo de memoria de acceso aleatorio no volátil (NV) que funciona modificando la resistencia de un material dieléc...

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La memoria de acceso aleatorio resistiva ( ReRAM o RRAM ) es un tipo de memoria de acceso aleatorio no volátil (NV) que funciona modificando la resistencia de un material dieléctrico de estado sólido, conocido como memristor . Una de las principales ventajas de la ReRAM sobre otras tecnologías NVRAM es su capacidad para reducir su tamaño a menos de 10 nm. 

La memoria ReRAM guarda ciertas similitudes con la memoria RAM de puente conductivo (CBRAM) y la memoria de cambio de fase (PCM), ya que modifican las propiedades del material dieléctrico. La CBRAM utiliza un electrodo que proporciona iones que se disuelven fácilmente en un electrolito, mientras que la PCM implica generar suficiente calentamiento Joule para producir cambios de fase de amorfo a cristalino o de cristalino a amorfo. Por el contrario, la ReRAM genera defectos en una fina capa de óxido, conocidos como vacantes de oxígeno (ubicaciones de enlaces de óxido donde se ha eliminado el oxígeno), que posteriormente pueden cargarse y desplazarse bajo la acción de un campo eléctrico. El movimiento de los iones de oxígeno y las vacantes en el óxido sería análogo al movimiento de electrones y huecos en un semiconductor.

Aunque inicialmente se consideró que la ReRAM era una tecnología de reemplazo para la memoria flash , las ventajas en cuanto a costo y rendimiento no han sido suficientes para que las empresas procedan con el reemplazo. Aparentemente, se puede utilizar una amplia gama de materiales para la ReRAM. Sin embargo, el descubrimiento [ 1 ] de que el popular dieléctrico de puerta de alta constante dieléctrica HfO₂ puede utilizarse como ReRAM de bajo voltaje ha animado a los investigadores a explorar más posibilidades.

RRAM es el nombre de marca registrada de Sharp Corporation , un fabricante japonés de componentes electrónicos, en algunos países, incluidos los miembros de la Unión Europea . [ 2 ]

Historia

A principios de la década de 2000, varias empresas desarrollaron memorias ReRAM, algunas de las cuales presentaron solicitudes de patente que reivindicaban diversas implementaciones de esta tecnología. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] La memoria ReRAM ha entrado en comercialización a una escala inicialmente limitada de capacidad de KB.

En febrero de 2012, Rambus compró una empresa de ReRAM llamada Unity Semiconductor por 35 millones de dólares. [ 6 ] Panasonic lanzó un kit de evaluación de ReRAM en mayo de 2012, basado en una arquitectura de celda de memoria de óxido de tantalio 1T1R (1 transistor – 1 resistencia). [ 7 ]

En 2013, Crossbar presentó un prototipo de ReRAM en forma de chip del tamaño aproximado de un sello postal, capaz de almacenar 1  TB de datos. En agosto de 2013, la compañía anunció que la producción a gran escala de sus chips ReRAM estaba prevista para 2015. [ 8 ] La estructura de memoria (Ag/a-Si/Si) se asemeja mucho a una CBRAM basada en plata.

También en 2013, Hewlett-Packard demostró una oblea ReRAM basada en memristores y predijo que las SSD de 100 TB basadas en esta tecnología podrían estar disponibles en 2018 con capacidades de 1,5 PB disponibles en 2020, justo a tiempo para la detención del crecimiento de las capacidades de memoria flash NAND. [ 9 ]

Se han divulgado diferentes formas de ReRAM, basadas en distintos materiales dieléctricos, que abarcan desde perovskitas hasta óxidos de metales de transición y calcogenuros . Se demostró que el dióxido de silicio exhibía conmutación resistiva ya en mayo de 1966, [ 10 ] y recientemente se ha vuelto a estudiar. [ 11 ] [ 12 ]

En 1963 y 1964, miembros de la Universidad de Nebraska-Lincoln propusieron por primera vez una matriz de memoria resistiva de película delgada . [ 13 ] [ 14 ] JG Simmons informó sobre trabajos adicionales en esta nueva memoria resistiva de película delgada en 1967. [ 15 ] [ 16 ] En 1970, miembros del Atomic Energy Research Establishment y la Universidad de Leeds intentaron explicar el mecanismo teóricamente. [ 17 ] : 1180 En mayo de 1997, un equipo de investigación de la Universidad de Florida y Honeywell informó sobre un método de fabricación para "memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva" utilizando grabado de plasma de resonancia ciclotrónica de electrones. [ 18 ]

Leon Chua argumentó que todos los dispositivos de memoria no volátil de dos terminales, incluyendo ReRAM, deberían considerarse memristores . [ 19 ] Stan Williams de HP Labs también argumentó que ReRAM era un memristor . [ 20 ] Sin embargo, otros cuestionaron esta terminología y la aplicabilidad de la teoría del memristor a cualquier dispositivo físicamente realizable está abierta a debate. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Se discute si los elementos de conmutación resistiva basados ​​en redox (ReRAM) están cubiertos por la teoría actual del memristor. [ 24 ]

El óxido de silicio presenta un caso interesante de conmutación de resistencia. [ 25 ] Se han reportado dos modos distintos de conmutación intrínseca: basada en la superficie, en la que se generan filamentos de silicio conductores en los bordes expuestos (que pueden ser internos —dentro de poros— o externos —en la superficie de estructuras de mesa—), y conmutación en el volumen, en la que se generan filamentos de vacantes de oxígeno dentro del volumen del óxido. El primer modo sufre de oxidación de los filamentos en el aire, lo que requiere un sellado hermético para permitir la conmutación. El segundo no requiere sellado. En 2014, investigadores de la Universidad de Rice anunciaron un dispositivo basado en filamentos de silicio que utilizaba un dieléctrico de óxido de silicio poroso sin estructura de borde externo; en cambio, los filamentos se formaban en los bordes internos dentro de los poros. Los dispositivos se pueden fabricar a temperatura ambiente y tienen un voltaje de formación inferior a 2 V, una alta relación de encendido/apagado, bajo consumo de energía, capacidad de nueve bits por celda, altas velocidades de conmutación y buena durabilidad. Los problemas con su inoperabilidad en el aire se pueden superar mediante el sellado hermético de los dispositivos. [ 26 ] La conmutación masiva en óxido de silicio, desarrollada por investigadores de la UCL ( University College London ) desde 2012, [ 12 ] ofrece bajos voltajes de electroformación (2,5 V), voltajes de conmutación de alrededor de 1 V, tiempos de conmutación en el régimen de nanosegundos y más de 10 000 000 de ciclos sin fallo del dispositivo, todo ello en condiciones ambientales. [ 27 ]

Formación

Formación de filamentos: Una celda ReRAM de 50 nm × 50 nm de Crossbar ( archivada el 19 de marzo de 2015 en Wayback Machine ) muestra la formación de filamentos cuando la corriente aumenta bruscamente por encima de cierto voltaje. A menudo se utiliza un transistor para limitar la corriente y evitar una ruptura descontrolada tras la formación del filamento.

La idea básica es que un dieléctrico , que normalmente es aislante, puede formar una vía de conducción tras la aplicación de un voltaje suficientemente alto. [ 28 ] La vía de conducción puede surgir de diferentes mecanismos, incluyendo la migración de vacantes o defectos metálicos. Una vez formada la vía de conducción, puede restablecerse (romperse, resultando en una alta resistencia) o restablecerse (reformarse, resultando en una menor resistencia) mediante otro voltaje menor. Es posible que intervengan múltiples vías de corriente, en lugar de un único filamento. [ 29 ] La presencia de estas vías de corriente en el dieléctrico puede demostrarse in situ mediante microscopía de fuerza atómica conductiva . [ 28 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

La trayectoria de baja resistencia puede ser localizada (filamentaria) u homogénea. Ambos efectos pueden ocurrir a lo largo de toda la distancia entre los electrodos o solo en las proximidades de uno de ellos. Los efectos de conmutación de la trayectoria de conducción filamentosa y homogénea pueden distinguirse midiendo la dependencia del área del estado de baja resistencia. [ 33 ]

Bajo ciertas condiciones, la operación de formación puede omitirse. [ 34 ] Se espera que, bajo estas condiciones, la corriente inicial sea ya bastante alta en comparación con las capas de óxido aislantes. Las celdas ReRAM generalmente no requieren formación de alto voltaje si los iones Cu ya están presentes en el dieléctrico, habiendo sido introducidos previamente mediante un proceso de fotodifusión o recocido diseñado; dichas celdas también pueden volver fácilmente a su estado inicial. [ 35 ] En ausencia de dicho Cu inicialmente en el dieléctrico, el voltaje aplicado directamente al electrolito tiene una alta probabilidad de formación. [ 36 ]

Estilos de operación

Para memorias de acceso aleatorio, se prefiere una arquitectura 1T1R (un transistor, una resistencia) porque el transistor aísla la corriente de las celdas seleccionadas de las no seleccionadas. Por otro lado, una arquitectura de punto de cruce es más compacta y puede permitir el apilamiento vertical de capas de memoria, ideal para dispositivos de almacenamiento masivo. Sin embargo, en ausencia de transistores, el aislamiento debe proporcionarse mediante un dispositivo "selector", como un diodo , en serie con el elemento de memoria o mediante el propio elemento de memoria. Estas capacidades de aislamiento son inferiores al uso de transistores si la relación de encendido/apagado del selector no es suficiente, lo que limita la capacidad de operar matrices muy grandes en esta arquitectura. Un interruptor de umbral basado en película delgada puede funcionar como selector para ReRAM bipolar y unipolar. Se demostró un selector basado en interruptor de umbral para una matriz de 64 Mb. [ 37 ] La arquitectura de punto de cruce requiere selectores de dos terminales compatibles con BEOL, como un diodo de perforación para ReRAM bipolar [ 38 ] o un diodo PIN para ReRAM unipolar. [ 39 ]

La polaridad puede ser binaria o unaria. Los efectos bipolares provocan que la polaridad se invierta al cambiar de resistencia baja a alta (operación de reinicio) en comparación con el cambio de resistencia alta a baja (operación de ajuste). La conmutación unipolar no afecta la polaridad, pero utiliza voltajes diferentes.

Sistemas de materiales para celdas de memoria resistiva

Múltiples sistemas de materiales inorgánicos y orgánicos muestran efectos de conmutación resistiva térmica o iónica. Estos se pueden agrupar en las siguientes categorías: [ 33 ]

  • calcogenuros de cambio de fase como el Ge2 Sb2 Te5 o AgInSbTe
  • óxidos binarios de metales de transición como NiO, Ta 2 O 5 o TiO2
  • perovskitas como Sr (Zr) TiO3 [ 40 ] o PCMO
  • electrolitos de estado sólido como GeS, GeSe, SiOx oCu2 S
  • complejos orgánicos de transferencia de carga como CuTCNQ
  • sistemas orgánicos donador-aceptor como Al AIDCN
  • materiales aislantes bidimensionales (en capas) como el nitruro de boro hexagonal [ 41 ] [ 42 ]

Memoria RRAM basada en perovskita

Los materiales de perovskita inorgánica de tipo ABO3 , como BaTiO3 , SrRuO3 , SrZrO3 y SrTiO3, han atraído un gran interés de investigación como medios de almacenamiento en memristores debido a sus notables efectos de conmutación de resistencia y diversas funcionalidades, como características físicas ferroeléctricas, dieléctricas y semiconductoras. [ 43 ] Sin embargo, la naturaleza frágil y el alto costo del proceso de fabricación limitan las amplias aplicaciones de estos materiales de perovskita inorgánica de tipo ABO3 para memristores. Recientemente, las perovskitas de trihaluro de plomo de tipo ABX3 han recibido un gran interés de investigación para su uso en dispositivos optoelectrónicos como fotovoltaicos, fotodetectores y diodos emisores de luz (LED). [ 44 ] En estas estructuras, A es un compuesto orgánico o inorgánico monovalente (MA:CH 3 NH 3 + , FA: CH(NH 2 ) 2+ , Cs + , Rb + ), B es un catión metálico divalente (Pb 2+ , Sn 2+ ), y X es un anión haluro (Cl, Br, I). El catión A reside en los ocho vértices de la unidad cúbica y el catión B se ubica en el centro del clúster octaédrico [BX 6 ] 4 para formar la estructura de perovskita 3D. Según los diferentes cationes del sitio A, estas estructuras se pueden clasificar en perovskitas híbridas orgánicas-inorgánicas y perovskitas totalmente inorgánicas. [ 45 ] Además, este tipo de perovskita se puede obtener fácilmente mediante métodos procesables en solución a bajo costo.[16] Sin embargo, debido a la inclusión de cationes orgánicos, se observó comúnmente que la inestabilidad térmica intrínseca de las perovskitas de trihaluro de plomo de metilamonio (MA) y formamidinio (FA) representaba un verdadero obstáculo para el desarrollo de dispositivos electrónicos híbridos basados ​​en perovskitas. [ 46 ] Por lo tanto, para resolver este problema, los cationes orgánicos deben sustituirse por otros iones, como los cationes de cesio (Cs). Curiosamente, existen algunos informes sobre células solares de hibridación de cesio/cesio que aportan nuevas pistas para mejorar la estabilidad de los dispositivos electrónicos totalmente inorgánicos basados ​​en perovskitas. Cada vez más publicaciones demuestran que las perovskitas totalmente inorgánicas basadas en cationes de Cs inorgánicos pueden ser estructural y térmicamente estables por encima de 100  °C, mientras que las perovskitas híbridas se degradan térmicamente a yoduro de plomo por encima de 85  °C. [ 47 ]Por lo tanto, se ha inferido que las perovskitas totalmente inorgánicas podrían ser excelentes candidatas para la fabricación de dispositivos de memoria de conmutación resistiva estables y altamente eficientes utilizando un proceso de bajo costo. Considerando que las perovskitas CsPbX3 se preparan generalmente mediante el método de solución, son posibles defectos puntuales tales como vacantes, intersticiales y antisitios en los cristales. Estos defectos son esenciales para la memoria de conmutación resistiva dominada por la deriva de defectos. Por lo tanto, estas perovskitas CsPbX3 tienen un gran potencial para su aplicación en dispositivos de memoria. [ 48 ] Dado que la conmutación de resistencia en RRAM basada en perovskita de haluro es causada por migraciones de átomos de haluro a través de vacantes, las características de migración de una vacante dentro de la RRAM son una de las propiedades del material más importantes de la RRAM que determinan sus características clave. Sin embargo, a pesar de su importancia, la energía de activación de la vacante de haluro en RRAM no ha sido un tema de estudio serio en absoluto. Obviamente, una pequeña barrera de activación de vacantes de haluro, esperada en las RRAM basadas en perovskita de haluro, juega un papel central para permitir que esta RRAM funcione a bajos voltajes y, por lo tanto, en un modo de bajo consumo de energía. [ 49 ]

Manifestaciones

En los artículos presentados en la Conferencia IEDM de 2007 se sugirió por primera vez que la ReRAM presenta corrientes de programación más bajas que la PRAM o la MRAM sin sacrificar el rendimiento, la retención ni la durabilidad de la programación. [ 50 ] Algunos sistemas ReRAM comúnmente citados se describen más adelante.

Memoria ReRAM a escala de gigabits

 SanDisk publicó en 2013 una ReRAM de 32 Gb y 24 nm sin muchos detalles aparte de un dispositivo de acceso sin transistores y una composición de RRAM de óxido metálico. [ 51 ]

 Micron y Sony publicaron en 2014 una ReRAM de 16 Gb y 27 nm (en realidad CBRAM). En lugar de una estructura 1T1R para un bit, dos bits se dividieron entre dos transistores y electrodos inferiores, compartiendo las partes superiores (electrolito, depósito de cobre y electrodo superior). [ 52 ]

Memoria ReRAM basada en HfO₂

En IEDM 2008, ITRI demostró la primera tecnología ReRAM de alto rendimiento utilizando HfO₂ con una capa amortiguadora de Ti, mostrando tiempos de conmutación inferiores a 10  ns y corrientes inferiores a 30 μA. En IEDM 2010, ITRI volvió a batir el récord de velocidad, mostrando un tiempo de conmutación <0,3 ns, además de mejoras en el proceso y la operación que permiten un rendimiento de hasta el 100 % y una durabilidad de hasta 10 mil millones de ciclos. [ 53 ] IMEC presentó actualizaciones de su programa ReRAM en los Simposios de 2012 sobre Tecnología y Circuitos VLSI, incluyendo una solución con una corriente de operación de 500 nA. [ 54 ]

ITRI ​​se había centrado en el sistema Ti/HfO₂ desde su primera publicación en 2008. La patente 8362454 de ITRI se vendió posteriormente a TSMC; [ 55 ] se desconoce el número de licenciatarios anteriores. Por otro lado, IMEC se centró principalmente en Hf/HfO₂ . [ 56 ] Winbond había realizado trabajos más recientes para avanzar y comercializar la ReRAM basada en HfO₂ . [ 57 ]

Un grupo chino presentó la RRAM 1T1R más grande hasta la fecha, un chip de 64 Mb en un  proceso de 130 nm. [ 58 ] Se lograron 10 millones de ciclos, así como una retención extrapolada de 10 años a 75 C.

Panasonic

Panasonic presentó su ReRAM basada en TaO x en IEDM 2008. [ 59 ] Un requisito clave fue la necesidad de un metal con alta función de trabajo, como Pt o Ir, para interactuar con la capa de TaO x . El cambio en el contenido de O produce un cambio en la resistencia , así como un cambio en la barrera Schottky. Más recientemente, se implementó una capa de Ta 2 O 5 /TaO x , que aún requiere el metal con alta función de trabajo para interactuar con Ta 2 O 5. [ 60 ] Este sistema se ha asociado con una demostración de alta resistencia (billones de ciclos), [ 61 ] pero los productos se especifican en 100 K ciclos. [ 62 ]  Se han observado diámetros de filamento de hasta ~100 nm. [ 63 ] Panasonic lanzó una pieza de 4 Mb con Fujitsu, [ 64 ] y está desarrollando  memoria integrada de 40 nm con UMC. [ 65 ]

memristor HP

El 30 de abril de 2008, HP anunció el descubrimiento del memristor, originalmente concebido por Chua en 1971 como un cuarto elemento fundamental de circuito faltante. El 8 de julio anunciaron que comenzarían a prototipar ReRAM utilizando sus memristores. [ 66 ] HP demostró por primera vez su memristor utilizando TiO x , [ 67 ] pero posteriormente migró a TaO x , [ 68 ] posiblemente debido a una mayor estabilidad. [ 69 ] El dispositivo basado en TaO x tiene cierta similitud de material con el ReRAM de Panasonic, pero las características de funcionamiento son diferentes. El sistema Hf/HfOx fue estudiado de manera similar. [ 70 ]

Tecnologías Adesto

La memoria CBRAM de Adesto Technologies se basa en filamentos generados a partir del metal del electrodo en lugar de vacantes de oxígeno. El sistema de materiales original era Ag/GeS₂ [ 71 ] , pero posteriormente se migró a ZrTe/Al₂O₃ [ 72 ] . El filamento de telurio logró una mayor estabilidad en comparación con la plata. Adesto se ha centrado en la memoria de ultrabajo consumo para aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT). Adesto ha lanzado productos fabricados en la fundición de Altis [ 73 ] y ha firmado un acuerdo de fundición de 45 nm con TowerJazz / Panasonic [ 73 ] . 

Weebit Nano

Weebit Nano ha estado trabajando con CEA-Leti , uno de los institutos de investigación en nanotecnología más grandes de Europa, para impulsar la tecnología ReRAM. A partir de noviembre de 2017, la empresa demostró la capacidad de fabricación en  celdas ReRAM de SiOx de 40 nm, [ 74 ] seguida de demostraciones de matrices funcionales en 2018 [ 75 ] y componentes discretos en 2020. [ 76 ] En julio de 2021, la empresa fabricó sus primeros módulos ReRAM integrados. [ 77 ] En septiembre de 2021, Weebit, junto con Leti, produjo, probó y caracterizó una matriz ReRAM de 1 Mb, utilizando un  proceso FDSOI de 28 nm en obleas de 300 mm. [ 78 ]

Travesaño

Crossbar implementa un filamento de Ag en Si amorfo junto con un sistema de conmutación de umbral para lograr un diodo+ReRAM. [ 79 ] [ 80 ] Su sistema incluye el uso de un transistor en arquitectura 1T1R o 1TNR. Crossbar comenzó a producir muestras en SMIC en el proceso de 40  nm en 2017. [ 81 ] El diámetro del filamento de Ag se ha visualizado en la escala de decenas de nanómetros. [ 82 ]

Intrínseco

Una empresa con sede en el Reino Unido que planea crear células utilizando óxido de silicio común. [ 83 ] [ 84 ]

Célula de metalización programable

Infineon Technologies la denomina RAM de puente conductivo (CBRAM), NEC tiene una variante llamada "Nanobridge" y Sony denomina a su versión "memoria electrolítica". Nuevas investigaciones sugieren que la CBRAM se puede imprimir en 3D . [ 85 ] [ 86 ]

Dispositivo de memoria resistiva de puntos cuánticos

Dispositivo de memoria resistiva no volátil basado en puntos cuánticos con una velocidad de conmutación de 10 ns y una relación ON/OFF de 10 000. El dispositivo mostró excelentes características de resistencia durante 100 000 ciclos de conmutación. Las pruebas de retención mostraron buena estabilidad y los dispositivos son reproducibles. Se propone un mecanismo de funcionamiento de la memoria basado en el atrapamiento de carga en puntos cuánticos con AlOx actuando como barrera. Este mecanismo está respaldado por una marcada variación en el valor de capacitancia en los estados ON y OFF. [ 87 ]

Placas de prueba ReRAM

  • Panasonic AM13L-STK2: Microcontrolador MN101LR05D de 8 bits con memoria ReRAM integrada para evaluación, conector USB 2.0

Aplicaciones futuras

En comparación con PRAM, ReRAM opera en una escala de tiempo más rápida (el tiempo de conmutación puede ser inferior a 10  ns), mientras que en comparación con MRAM, tiene una estructura de celda más simple y pequeña (menos de 8F² pila MIM). Se puede utilizar una integración vertical 1D1R (un diodo, un dispositivo de conmutación resistiva) para la estructura de memoria de barra cruzada para reducir el tamaño de la celda unitaria a 4F² (F es la dimensión de la característica). [ 88 ] En comparación con la memoria flash y la memoria de pista de carreras, un voltaje más bajo es suficiente y, por lo tanto, se puede utilizar en aplicaciones de bajo consumo.

ITRI ​​ha demostrado que la ReRAM es escalable por debajo de 30  nm. [ 89 ] El movimiento de los átomos de oxígeno es un fenómeno clave para la ReRAM basada en óxidos; [ 90 ] un estudio indicó que el movimiento del oxígeno puede tener lugar en regiones tan pequeñas como 2  nm. [ 91 ] Se cree que si un filamento es el responsable, no exhibiría una escala directa con el tamaño de la celda. [ 92 ] En cambio, el límite de cumplimiento de corriente (establecido por una resistencia externa, por ejemplo) podría definir la capacidad de transporte de corriente del filamento. [ 93 ]

Un obstáculo importante para aprovechar el potencial de ReRAM es el problema de la ruta de fuga que se produce en matrices pasivas de mayor tamaño. En 2010, se introdujo la conmutación resistiva complementaria (CRS) como una posible solución a la interferencia de corriente de ruta de fuga. [ 94 ] En el enfoque CRS, los estados de almacenamiento de información son pares de estados de alta y baja resistencia (HRS/LRS y LRS/HRS) de modo que la resistencia total siempre es alta, lo que permite matrices de barras cruzadas pasivas de mayor tamaño.

Una desventaja de la solución CRS inicial es el requisito de resistencia a la conmutación causado por la lectura destructiva convencional basada en mediciones de corriente. Un nuevo enfoque para una lectura no destructiva basada en la medición de capacidad potencialmente reduce los requisitos tanto de resistencia del material como de consumo de energía. [ 95 ] Se utiliza una estructura de doble capa para producir la no linealidad en LRS para evitar el problema de la ruta de fuga. [ 96 ] Se informó de un dispositivo de una sola capa que exhibe una fuerte conducción no lineal en LRS. [ 97 ] Se introdujo otra estructura de doble capa para ReRAM bipolar para mejorar el HRS y la estabilidad. [ 98 ]

Otra solución al problema de la corriente parásita es realizar operaciones de lectura y reinicio en paralelo en toda una fila de celdas, mientras se utiliza la operación de ajuste en celdas seleccionadas. [ 99 ] En este caso, para una matriz 3D-ReRAM 1TNR, con una columna de N celdas ReRAM situadas sobre un transistor de selección, solo se requiere que la no linealidad intrínseca del HRS sea suficientemente grande, ya que el número de niveles verticales N es limitado (por ejemplo, N  =  8–32), y se ha demostrado que esto es posible para un sistema ReRAM de baja corriente. [ 100 ]

El modelado de cachés 2D y 3D diseñadas con ReRAM y otras memorias de acceso aleatorio no volátiles como MRAM y PCM se puede realizar utilizando la herramienta DESTINY [ 101 ] .

Papel propuesto en las aplicaciones de inteligencia artificial

Las crecientes demandas computacionales necesarias para muchas mejoras en inteligencia artificial han llevado a muchos a especular que las implementaciones de ReRAM podrían ser un hardware extremadamente útil para ejecutar aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático . [ 102 ]

Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Stanford han desarrollado una RRAM que "realiza el procesamiento de IA dentro de la propia memoria, eliminando así la separación entre las unidades de cómputo y memoria". Su eficiencia energética es el doble que la de las tecnologías más avanzadas. [ 103 ]

Referencias

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  4. ↑ Patente estadounidense 7,292,469
  5. ↑ Patente estadounidense 6,867,996
  6. ↑ Mellor, Chris (7 de febrero de 2012), Rambus desembolsa 35 millones de dólares por Unity Semiconductor
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  9. ↑ Mellor, Chris. "HP lanzará discos Memristor de 100 TB para 2018, si tienes suerte, admite el gigante tecnológico" . www.theregister.com .
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