A Micron criou secretamente um chip FeRAM de 32 Gbits – memória não volátil indestrutível com velocidade semelhante à DRAM

Como a fonte apurou, na conferência IEDM 2023 realizada em dezembro, a Micron anunciou a portas fechadas o desenvolvimento e uso de um cristal de memória FeRAM de grande capacidade. A memória FeRAM é produzida há cerca de 20 anos, mas tradicionalmente são chips de baixa capacidade de 8 a 128 Mbit. O desenvolvimento da Micron neste contexto é incrível com uma capacidade de matriz de 32 Gbit, que pode ser comparada ao surgimento de novas memórias não voláteis.

Um fragmento de um documento Micron da apresentação da memória FeRAM de camada dupla. Fonte da imagem: https://blocksandfiles.com

A memória FeRAM é mais rápida que a memória NAND. De acordo com este indicador, está próximo da DRAM RAM. Ao mesmo tempo, os chips FeRAM retêm carga nas células mesmo sem fonte de alimentação, como outras memórias não voláteis. Além disso, a memória FeRAM é mais resistente ao desgaste, o que novamente a torna preferível para uso em dispositivos de armazenamento de dados. Por fim, a FeRAM não tem medo da radiação, dos campos magnéticos e das flutuações de temperatura, que predeterminaram seu destino em máquinas-ferramentas, instrumentos e equipamentos de bordo na indústria aeroespacial.

Apesar de uma ampla gama de vantagens, a memória FeRAM não se tornou um fenômeno de massa. Sua densidade celular é muito, muito baixa, e a memória NAND de massa com seus cristais de capacidade colossal não deu à FeRAM nenhuma chance de penetrar na área de armazenamento de dados. No entanto, mesmo a memória 3D XPoint (marca registrada Intel Optane), que a Micron desenvolveu em conjunto com a Intel, não conseguiu fazer isso. A disponibilidade e o baixo custo do NAND desempenharam um papel negativo no triste destino desta memória não volátil aparentemente promissora.

Não é difícil imaginar que o anúncio informal do chip FeRAM de 32 Gbit pela Micron possa ser considerado um evento significativo. Bloqueios de sites e aplicativos Arquivos fornece um fragmento de imagem de um documento a partir da apresentação de um chip de memória, que não está disponível para visualização pública.

Os chips FeRAM de alta capacidade impulsionarão o desenvolvimento de modelos generativos de inteligência artificial, diz Micron. Eles funcionam mais rápido que o NAND e têm uma tremenda resistência ao desgaste. Um chip Micron experiente pode suportar até 1.015 ciclos de reescrita. Isso é várias ordens de magnitude maior do que os chips FeRAM concorrentes da Fujitsu, Infineon, SK Hynix e Toshiba, sem mencionar míseros milhares de ciclos se estivermos falando de resistência ao desgaste dos chips NAND. Aliás, a empresa chama a nova memória de NVDRAM (memória de acesso aleatório dinâmica não volátil). Obviamente, ela não se atreveu a chamá-la de NVRAM, para que sua FeRAM não fosse confundida com outros tipos de memória não volátil.

A velocidade de gravação declarada pela empresa para chips FeRAM é de 70-120 ns, enquanto os ciclos de gravação NAND se aproximam de 300 µs. O tempo de retenção de dados na memória FeRAM (carga na célula) chega a 10 anos.

Pode-se presumir que a Micron obteve acesso às patentes e tecnologias FeRAM após adquirir os ativos da empresa japonesa Elpida em 2013. A própria Elpida não desenvolveu esse tipo de memória, mas as fábricas taiwanesas Inotera Memories e Nanya Technology que ela possuía na época eram anteriormente propriedade da Infineon e produziam chips de memória FeRAM.

O elemento de comutação FeRAM é normalmente feito de piezocerâmica de titanato de zirconato de chumbo (PZT). Este material mantém a polarização mesmo após a remoção do sinal de controle externo – o campo eletromagnético. Grosso modo, podemos dizer que cada célula FeRAM consiste em um transistor de controle e um capacitor piezocerâmico. É a inclusão do elemento piezocerâmico que torna a célula muito grande. Como a Micron resolveu esse problema não foi relatado.