Weebit Nano和SkyWater推出首批ReRAM演示芯片

SkyWater Technologies已经完成了Weebit Nano ReRAM芯片设计的第一批演示，目前正朝着2023年初的资格迈进。

演示芯片将Weebit Nano的ReRAM封装在256kb阵列、RISC-V微控制器以及嵌入式系统应用所需的其他接口和外围设备中。

 

Weebit Nano/SkyWater技术ReRAM测试芯片。图片由Weebit Nano提供

 

Weebit Nano是一家以色列半导体公司，成立于2015年，专门生产电阻随机存取存储器（ReRAM），这是一种非易失性存储器（NVM），该公司预计最终将在从物联网到人工智能的各种应用中超过闪存。

SkyWater Technologies是一家半导体制造代工厂，为合作伙伴提供技术即服务的商业模式，特别专注于在不必继续突破摩尔定律限制的情况下进行硅生产创新。SkyWater Technologies首席技术官Steve Kosier在Moore’s Lobby播客上谈到了该公司的生产能力，该播客题为“美国Semi-Fab SkyWater寻求在量子、光子和…自由硅方面的共同创新？”。

 

一个有意扩展的模型

Weebit Nano和SkyWater Technology于2021年9月宣布合作，使演示芯片的周转时间异常迅速。SkyWater Technology现有的130nm CMOS S130工艺流程使他们成为理想的合作伙伴。

Kosier在一封电子邮件中告诉All About Circuits：“我们很幸运通过DARPA 3DSoC项目在SkyWater拥有ReRAM经验，因此非常熟悉该技术的处理需求和挑战。”。

 

SkyWater的技术即服务模式。图片由SkyWater Technology提供

 

SkyWater Technology不仅在制造芯片，还与Weebit Nano合作，将其芯片完全集成到子模块中，并将其交付给潜在客户进行演示。此外，SkyWater Technology未来可能会将芯片规模扩大到90nm碳纳米管CMOS工艺。

Kosier表示：“我们与Weebit进行了技术转让和集成，并支持将该技术推广到我们广泛的客户群。”。

许多创新类型的存储器需要新的专门方法或设备来制造，这限制了大规模生产的能力。Weebit Nano有意选择最常见的材料和设计，这些材料和设计可以由现成的制造设备支持，以降低生产障碍。

 

ReRAM的承诺

Weebit Nano强调了ReRAM NVM的一些关键优势，包括提高的续航能力、对环境的鲁棒性、低功耗和高速。

在续航能力方面，该公司声称，与传统闪存相比，ReRAM的续航能力提高了10-100倍，ReRAM可承受多达100万次写入周期，而传统闪存可承受10000次编程/擦除周期。此外，据称访问时间比闪存快100倍。数据记录是ReRAM可以从这些特性中获益的一个应用程序。

ReRAM对其环境也很坚固，包括高温和辐射。Weebit Nano声称，数据可以在175°C下存储长达10年，在125°C下可以存储长达20年。据报道，它的抗辐射能力是闪存的350倍。这使得该设备成为航空航天应用的潜在候选设备。

 

Weebit Nano ReRAM内存在温度下的保留率与年份的对比。图片由Weebit Nano提供

 

据报道，ReRAM比嵌入式闪存更节能，并且可以使用后端生产线（BEOL）制造进行集成，从而提高集成灵活性。再一次，这是一个优于闪存的优势，闪存使用前端生产线。

 

ReRAM是一种BEOL制造技术，可轻松与任何FEOL技术集成。图片由Weebit Nano提供

 

Weebit Nano还声称ReRAM在神经形态计算中有潜在的应用，因为ReRAM也可以作为计算设备。该公司过去曾与CEA Leti合作，展示ReRAM如何用于尖峰神经网络。

 

Collab的下一步是什么

在2023年初演示芯片合格后，Weebit Nano和SkyWater Technology将开发IP块，供未来的客户和合作伙伴在设计中使用。

Kosier表示：“不同阵列大小的IP块正在开发中。Weebit Nano将在未来几个季度为设计师发布这些。”。