定义

RRAM或ReRAM(电阻RAM)

RRAM,也称为ReRAM(电阻式随机存取存储器),是非易失性存储器它通过改变一种特殊配方的固体的电阻而起作用电介质材料.一个RRAM设备包含一个称为记忆电阻的元件——“记忆电阻”的缩写电阻当施加不同的电压时就会发生变化。

通常,介电材料不导电现在的. 事实上,介电材料被用于电容器用于防止电流流动和保持电气分离的特殊目的指控波兰人。如果介质材料的样品受到足够高的电压,它会突然导电,因为有一种现象叫做介质击穿. 在传统电介质材料中,击穿会导致相关部件的永久性损坏和故障。在忆阻器中,由于使用的材料不同,介质击穿是暂时的和可逆的。

在忆阻器的一种形式中,故意施加的电压会使介质获得称为. 长丝是由于各种现象(如金属迁移或物理缺陷)而出现的。灯丝出现后,可通过施加不同的外部电压使其断裂或反转。大量灯丝的受控形成和破坏允许存储数字数据。许多物质已经过忆阻器特性测试,包括氧化镍、二氧化钛、各种电解质、,半导体材料,甚至一些有机化合物。

另一种忆阻形式是利用电压引起非晶固体状态的变化硫族化物玻璃,将其从硬化状态快速翻转到更像流体的状态,从而改变材料的电阻。

ReRAM的具体工作方法是在一层氧化材料中制造物理缺陷。这些缺陷被称为氧空位,而ReRAM像半导体一样工作,但使用的是氧离子;这些空位代表二元系统中的两个值,而不是半导体中的电子和空穴。

一般利弊

更高的切换速度是RRAM相对于其他非易失性存储技术的主要优势,例如NAND闪存. 时间尺度短至10分钟纳秒曾被观察到。忆阻丝的尺寸可以小到几个纳米,是自由空间中可见光波长的一小部分,提供了高存储密度的前景。偶然形成的非预期细丝,称为潜通路,对致力于大规模开发忆阻器技术和RRAM器件的工程师提出了挑战。


约翰·保罗·斯特拉坎,研究
惠普的科学家
企业实验室,解释如何
记忆电阻器的工作。

ReRAM和其他忆阻器技术也比NAND闪存功耗小得多。这使得它们目前最适合于工业、汽车和物联网传感器设备中的存储器(物联网)应用程序。随着ReRAM和其他记忆电阻器的制造成本下降,它们与NAND闪存具有竞争力。更高的内存密度,更快的读写速度和更低的功耗是为什么基于内存电阻的内存技术经常被引用为像固态硬盘(ssd)和非易失性双内联内存模块(NVDIMMs).

其他记忆电阻技术

除了ReRAM外,其他正在开发或市场上的忆阻技术包括导桥RAM (CBRAM)和相变存储器(PCM)。CBRAM使用一层电解材料,通过电解材料可以产生或破坏导电丝。电介质材料中的电阻根据灯丝是否存在而减小或增加。该技术目前在Adesto Technologies的物联网应用超低功耗内存市场上。

相比之下,PCM通过对介质材料施加电流来改变非晶态固体的状态——本质上,这是一种玻璃硫属——从固体变固体。最初,研究的重点是寻找达到这两种状态的最佳材料,但最近的工作是允许材料保持不同水平的晶体或非晶态的多个状态。的三维X点该技术是由英特尔和美光科技联合开发的,基于一种硫系玻璃材料的晶格结构,可以保持四种状态。

供应商

2016年11月,富士通半导体开始销售其与松下半导体解决方案公司共同开发的4兆字节(MB)ReRAM芯片。在同年8月的闪存峰会上,Western Digital宣布将使用三维在即将到来的专用SSD中重新RAM,取代NAND闪存。但是,这些SSD的发布日期尚未公布。

2016年10月,4DS内存有限公司宣布,它已经开发出足够小的可堆叠的ReRAM芯片3 d NAND闪存,但内存密度更大。

以色列Weebit Nano公司正在开发基于氧化硅的ReRAM产品,这意味着ReRAM芯片可以在现有的基础上制造晶圆厂无需重新装备设备。

2017年1月,Crossbar Inc.在其合作伙伴半导体制造国际公司的工厂开始生产ReRAM。

其他供应商正在生产基于类似忆阻器技术的非易失性存储器。英特尔于2017年3月发布了首款3D XPoint产品,品牌名为Optane。航空航天和国防承包商BAE Systems还制造了一种基于PCM的芯片,该芯片采用抗辐射形式。

上次更新是在年2017年6月

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