Bellek teknolojilerinde uzun süredir konuşulan kapasite ve verimlilik sınırları yeni bir mimari ve bellek ile aşılabilir. ABD merkezli NEO Semiconductor tarafından geliştirilen 3D X-DRAM, klasik DRAM yapısını kökten değiştirerek NAND benzeri üç boyutlu bir tasarım sunuyor. Şirket, teknolojinin kavramsal olarak kanıtlandığını duyurarak önemli bir eşiğin aşıldığını açıkladı. 10 kat daha yüksek yoğunluk
Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!
3D X-DRAM’in en dikkat çekici yönlerinden biri, sunduğu yoğunluk artışı. Yeni mimari, geleneksel DRAM’e kıyasla 10 kata kadar daha yüksek veri yoğunluğu sağlayabiliyor ve tek bir çözümde 512 Gb kapasiteye ulaşabiliyor.
Teknoloji, farklı kullanım senaryolarına göre tasarlanan üç hücre yapısına dayanıyor. 1T1C (bir transistör, bir kapasitör) yapısı, mevcut DRAM ve HBM yol haritalarıyla uyumlu çalışarak yüksek yoğunluklu bellek çözümleri sunuyor. 3T0C (üç transistör, sıfır kapasitör) tasarımı ise özellikle akım algılama temelli işlemler için optimize edilmiş olup yapay zeka ve bellek içi hesaplama senaryolarında öne çıkıyor. Ayrıca 1T0C (bir transistör, sıfır kapasitör) yapısı da hibrit bellek ve mantık mimarileri için alternatif bir çözüm olarak geliştiriliyor.
Yeni bellek mimarisi yalnızca kapasite artışıyla sınırlı kalmıyor. IGZO kanal teknolojisi sayesinde yapılan simülasyonlar, 450 saniyeye kadar veri saklama süresi sunulduğunu gösteriyor. Bu değer, DRAM’in sık sık yenileme ihtiyacını ciddi ölçüde azaltarak enerji tüketimini düşürüyor. TCAD simülasyonları ayrıca sistemin 10 nanosaniyenin altında okuma/yazma gecikmesi sunduğunu doğruluyor. HBM’ye alternatif
Yapay zeka sistemlerinde yaygın olarak kullanılan HBM (High Bandwidth Memory), yüksek performansına rağmen üretim zorlukları ve maliyeti nedeniyle sınırlı bir çözüm olarak görülüyor. 3D X-DRAM ise bu noktada önemli bir avantaj sunuyor. Yeni mimari, mevcut 3D NAND üretim süreçlerinin küçük değişikliklerle kullanılabilmesine olanak tanıyor. Bu da teknolojinin hızlı ölçeklenmesini ve mevcut üretim hatlarına entegre edilmesini kolaylaştırıyor. Ayrıca HBM’de olduğu gibi çoklu yonga yığınları yerine tek kalıp içinde monolitik benzeri bir yapı kullanılması, üretim karmaşıklığını azaltıyor.
NEO Semiconductor tarafından paylaşılan ilk test verileri, teknolojinin teoriden pratiğe geçtiğini ortaya koyuyor. Test çiplerinde elde edilen sonuçlara göre okuma/yazma gecikmesi 10 nanosaniyenin altında gerçekleşirken, 85°C sıcaklıkta 1 saniyenin üzerinde veri saklama süresi elde edildi. Bu değer, JEDEC standartlarında yer alan 64 milisaniyelik sürenin yaklaşık 15 kat üzerine çıkıyor. Ayrıca sistemin 10¹⁴ döngünün üzerinde dayanıklılık sunduğu ve bit-line ile word-line bozulmalarına karşı da yüksek direnç gösterdiği belirtiliyor.
NEO Semiconductor’ın 3D X-DRAM yaklaşımına benzer şekilde Intel’in de ZAM (Z-Angle Memory) adı verilen alternatif bir DRAM mimarisi üzerinde çalıştığı biliniyor.
Her iki teknoloji de henüz ticari üretim aşamasına ulaşmış değil. Ancak mevcut ilerleme ve alınan yatırımlar, bu tür yeni nesil bellek çözümlerinin on yıl bitmeden veri merkezi ekosisteminde yerini alabileceğine işaret ediyor.
