New-Tech Magazine | May 2022 | Special Edition

עתיד טכנולוגייתשבבי הזיכרון והאחסון

מערכת ניו-טק מגזינים גרופ

הצמודים זה לזה פולטים חום רב שלא מאפשר להפיק מהמבנה הזה את המירב. בעתיד אני צופה שיצוצו תחומים חדשים. קריוגניים CMOS חידושים בתחומי מעגלי ומערכות מחשוב קוונטי יובילו ככל הנראה לצורך בפיתוח שבבי זיכרון שיכולים לעבוד בטמפרטורות קריוגניות. כמו כן, קרוב לוודאי שהמודעות ההולכת וגדלה לנושאי קיימות תשפיע על המחקר בתחום שבבי הזיכרון, מכיוון שרוב פרוסות הסיליקון המיוצרות כיום ברחבי העולם מיועדות לשבבי זיכרון ואחסון ולא עבור מעבדים. ולסיום, המעבר לחישובים אנלוגיים בזיכרון ברשתות נוירונים המשמשות ביישומי למידה עמוקה עשוי ליצור תחום חדש לגמרי: זיכרון נוירומורפי לא נדיף." כיצד מגיבה התעשייה למחקר בנושא הגדלת צפיפות הזיכרון? "לאורךהשנים,שיתוףהפעולהביןהתעשייה הוביל לפיתוח imec למוסדות מחקר כמו , RRAM טכנולוגיות זיכרון שונות, ובהן זיכרון מגנטי (שניהם סוגים של זיכרון ), זיכרון MRAM גישה אקראית מגנטי – ) וזיכרון פרואלקטרי PCM שינוי פאזה (

בעולם מבוסס נתוני עתק קיימת דרישה גדולה למערכות עתירות ביצועים והביקוש לשבבי זיכרון קטנים, צפופים וזולים יותר בא על רקע השיפורים בענף החומרה (חוק מור) והתוכנה (בינה מלאכותית, למידת מכונה). התחום השני שבו עוסק המחקר הוא בעיית 'מחסום הזיכרון' המקשה ביישומי מחשוב עתירי ביצועים על גישה מהירה מספיק לנתונים. המחקר עוסק בשיפור מהירות העברת הנתונים בין המעבד לזיכרון. לדוגמה: שימוש בשבבים תלת־ממדיים מאפשר לקרב פיזית את שבבי הזיכרון למעבד וכך להאיץ את ביצועי החישוב של המערכת, אבל בה בעת מחייב פיתוח שבבי זיכרון משובצים בצפיפות גבוהה, שישמשו כזיכרון המטמון ברמת מדרג הזיכרון הנמוכה ביותר. התחום האחרון שבו עוסק המחקר הוא מציאת פתרון לבעיית ההתחממות הנוצרת בשל הגדלת צפיפות הזיכרון ומובילה לפגיעה בביצועי הזיכרון של מערכות עתירות ביצועים. אם ניקח לדוגמה זיכרון פס רחב ) הבנוי מכמה שבבי זיכרון דינמי HBM ( ) המונחים זה על גבי זה, למבנה זה DRAM ( אמנם צפיפות זיכרון גבוהה, אבל השבבים

בריאיון זה מתאר ארנו פורנמון ), סגן נשיא Arnaud Furnémont ( מו"פ בתחום הזיכרון והמחשוב את טכנולוגיות שבבי הזיכרון imec ב- והאחסון החדשות שעליהן עובדת ומסביר כיצד הן עונות על imec הביקוש מצד התעשייה לשבבים בעלי נפח זיכרון גדול יותר. כמו כן, הוא מציג כיצד אפשר למתוח DRAM את הטכנולוגיות המסורתיות ( NAND ושבבי זיכרון הבזק מבוסס תלת־ממדיים) עד לקצה גבול יכולותיהן וכיצד טכנולוגיות חדשות (ובהן זיכרון ]), סוגים Feroelectric פרואלקטרי [ שונים של זיכרון גישה אקראית מגנטי ]) סוללות את הדרך לדור MRAM [ הבא של שבבי הזיכרון והאחסון. באילו תחומים יתמקד המחקר שלך בשנים הקרובות? ארנו פורנמון: "כיום, מתמקד מחקר שבבי הזיכרון (הפנימי) והאחסון בשלושה תחומים. הראשון והחשוב שבהם הוא הביקוש מצד התעשייה למיזעור והוזלת נפחי הזיכרון.

New-Tech Magazine l 34