Hafta başında, dünyanın en büyük çip üreticisi TSMC'nin 3D DRAM pazarına gireceği yönündeki haberler, bellek sektörünün durağanlık dönemini geride bıraktığına dair kesin bir kanıt olarak yorumlanmıştı. Ancak TSMC, daha sonra yaptığı muğlak bir açıklama ile bu beklentileri bir nebze olsun ertelemişti. Buna rağmen, firmanın üzerinde çalıştığı yenilikçi bir Arka Uç (BEOL) bellek çözümü, mevcut SRAM teknolojisini gereksiz hale getirebilir.
TSMC'nin BEOL Bellek Çözümü, İşlemci Yonganının Daha Geniş Alanından Faydalanarak Katman Sayısını Azaltıyor
TSMC, 3D DRAM sektörüne girdiğine dair çıkan söylentileri açıklığa kavuşturmak amacıyla bir açıklama yaptı. Bu açıklama, firmanın DRAM ile ilgili herhangi bir teknoloji geliştirme çabası içinde olmadığını belirtse de, dikkatli bir gözlemci için bu durum, firmanın bellek alanındaki çalışmalarını tam olarak reddetmediği şeklinde yorumlanabilir.
TSMC, 2025 Yılı VLSI Teknolojisi ve Devreleri Sempozyumu'nda, oksit yarı iletkenleri kullanan ve tek bir transistör ile tek bir kapasitörden (1T1C) oluşan yenilikçi bir bellek mimarisini tanıttı. Bu mimarinin kritik özelliği, DRAM'i tamamen ayrı bir çip olarak üretmek yerine, bellek dizisini mantık yongasının BEOL ara bağlantı katmanlarına entegre etmesidir.
Geleneksel silikon tabanlı transistörlerin bekleme durumunda kaçak akım sorunları yaşayabildiğini belirtmek gerekir. Ancak TSMC, özel düşük sıcaklık prosesiyle üretilen Amorf Oksit Yarı İletken (AOS) kanalını kullanarak, hassas ara bağlantı katmanlarının yüksek sıcaklıklardan zarar görmemesini sağladı. Bu kanal, ultra düşük kapalı akım değeri ile hücrenin kapı kaynaklı tahliye kaçağını (GIDL) neredeyse sıfıra indirdi.
Geleneksel bir SRAM, her bir bit hücresi için genellikle 6 transistör gerektirir ve işlemci yongasında önemli bir alan kaplar. TSMC'nin 1T1C konfigürasyonu, Kapasitör-üstü-Bit hattı yapısıyla, aynı alana çok daha fazla bellek sığdırabilir.
TSMC'ye göre, bellek ve mantığı tek bir yongada birleştiren test çipi, 0.75V'ta çalıştı, veri tutma süresi 128ms'yi aştı, rastgele okuma/yazma döngü süresi 8ns'nin altında kaldı ve dayanıklılık 10¹⁴ döngünün üzerine çıktı. Firma, bu yenilikçi bellek çözümünü, SRAM'e kıyasla daha yoğun ve çok daha verimli bir alternatif olarak konumlandırdı.
Bu teknoloji, ara bağlantı katmanlarında dikey istiflemeyi kullandığı için esasen 3D DRAM niteliğindedir; ancak geleneksel monolitik DRAM yongalarının istiflenmesinden farklı bir yaklaşımla geliştirilmiştir.
Ünlü yarı iletken uzmanı Dr. Frederick Chen de, bir BEOL bellek çözümünün işlemci yongasının daha geniş alanından faydalanabileceğini belirtti.
Özetle, TSMC'nin bu yenilikçi BEOL bellek mimarisinin ticarileşmesine yaklaşıyor olması oldukça olasıdır. Firmanın yaptığı açıklama, detaylardan yoksun olsa da, bu yönde bir gelişmenin habercisi olabilir.
Kaynakça: wccftech.com
