日立聯(lián)合瑞薩開發(fā)用于片上非易失性存儲器應(yīng)用的1.5V低功耗、高速相變存儲模塊

　　為了滿足新一代高密度片上非易失性存儲技術(shù)的需求，日立有限公司與瑞薩科技公司宣布開發(fā)出運(yùn)行于1.5V電源電壓的512KB（相當(dāng)于4Mb）相變存儲模塊。該器件能夠?qū)崿F(xiàn)416KB/s的寫入速度和20ns的讀取時間。利用以前開發(fā)的100μA（Micro*2安培）寫入操作電流的“低功耗相變存儲單元”，兩家公司開發(fā)了一種可以實(shí)現(xiàn)高速讀寫操作的外設(shè)電路技術(shù)。

　　日立和瑞薩科技在2007年2月11日在美國舊金山舉行的國際固態(tài)電路會議（ISSCC）上提交了有關(guān)報告。

　　最近幾年，微控制器已成為車載系統(tǒng)、家庭電子產(chǎn)品和移動電話等各種類型控制和信息設(shè)備及工業(yè)設(shè)備的核心元件。隨著產(chǎn)品變得越來越復(fù)雜和多功能，這些微控制器處理的信息量也在迅速增加。因此，這些微控制器的片上非易失性存儲器需要更高的性能和密度來存儲數(shù)據(jù)和程序。與此同時，由于寫周期的高度耐用性、簡單的結(jié)構(gòu)和易于制造，相變存儲器正在成為新一代片上非易失性存儲器有前途的候選者。

 
　　相變存儲器是一種非易失性存儲器，它是利用電流產(chǎn)生的焦耳熱量形成的一種雙相變的薄膜電阻—— 一種是非晶態(tài)*3（高阻值），另一種是晶態(tài)（低阻值）。利用這種電阻的“1”和“0”信息的差異，即可執(zhí)行存儲和讀出操作。日立和瑞薩科技以前開發(fā)過一種低功耗操作相變存儲器，它在界面層使用了五氧化鉭，可以利用1.5V電源電壓和100μA電流進(jìn)行寫操作。與傳統(tǒng)的片上非易失性存儲器相比，這種存儲器可以降低寫電壓，在芯片內(nèi)無需使用產(chǎn)生高壓的電源電路，從而有助于減小模塊尺寸，并實(shí)現(xiàn)更高的密度。不過，由于讀取電流很小，存儲器陣列電路技術(shù)非常關(guān)鍵，這樣才能保證在小電流條件下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行。

　　新開發(fā)的電路技術(shù)具有以下特性。

　?。?）寫電路技術(shù)有助于利用小電流實(shí)現(xiàn)高速寫入

　　1）兩步電流控制的數(shù)據(jù)寫入方法

　　高速寫入是利用控制兩步寫入過程中流經(jīng)相變薄膜的電流來實(shí)現(xiàn)的，首先是100μA的電流，然后是低于100μA的電流，以有效地產(chǎn)生焦耳熱量。

　　2）串寫方法

　　通常，存儲器的寫入是多位同時執(zhí)行的。由于寫入所需的電流為[單元寫電流