TTRAM

Η TTRAM (Twin Transistor RAM) είναι ένας νέος τύπος μνήμης σε ανάπτυξη από την Renesas που ανήκει στην κατηγορία των πτητικών μνημών. Δηλαδή κρατάει τις πληροφορίες μόνο όσο τροφοδοτείται με ηλεκτρικό ρεύμα. Η TTRAM είναι παρόμοια με την συμβατική DRAM που λειτουργεί με την τεχνολογία ενός τρανζίστορ ενός πυκνωτή, αλλά εξαλείφει τον πυκνωτή, βασιζόμενη στο αιωρούμενο φαινόμενο σώματος (floating body effect) της τεχνολογίας «πυριτίου σε μονωτή» (Silicon on Insulator technology, SOI). Το φαινόμενο αυτό δημιουργεί χωρητικότητα μεταξύ των τρανζίστορ και του μονωτικού στρώματος, το οποίο αρχικά είναι ανεπιθύμητο, αλλά εδώ χρησιμοποιείται για να αντικαταστήσει τον πυκνωτή. Δεδομένου ότι ένα τρανζίστορ που δημιουργήθηκε με τη τεχνολογία πυρίτιο σε μονωτή (SOI) είναι κάπως μικρότερο από έναν πυκνωτή, η TTRAM προσφέρει υψηλότερη πυκνότητα από τα συμβατικά DRAM. Δεδομένου ότι οι τιμές συνδέονται σε μεγάλο βαθμό με την πυκνότητα, η TTRAM θεωρητικά είναι λιγότερο δαπανηρή. Ωστόσο, η απαίτηση που πρέπει να βασίζεται σε SOI γραμμές παραγωγής, που είναι σήμερα η «αιχμή», καθιστά το κόστος απρόβλεπτη σε αυτό το σημείο.

Στο κελί μνήμης TTRAM είναι δύο τρανζίστορ που συνδέονται σειριακά σε ένα υπόστρωμα SOI. Το ένα είναι ένα τρανζίστορ πρόσβασης, ενώ το άλλο χρησιμοποιείται ως τρανζίστορ αποθήκευσης και εκπληρώνει την ίδια λειτουργία με τον πυκνωτή σε ένα συμβατικό κελί DRAM. Αναγνώσεις και οι εγγραφές δεδομένων πραγματοποιούνται σύμφωνα με την κατάσταση του τρανζίστορ πρόσβασης και της επαγωγικής δυναμικής κατάστασης του τρανζίστορ αποθήκευσης. Το γεγονός ότι οι ενέργειες των κελιών μνήμης TTRAM δεν απαιτούν βήμα προς βήμα τάσης ή αρνητικής τάσης, όπως κάνουν τα κελιά των DRAM, κάνει το νέο σχεδιασμό των κελιών μνήμης κατάλληλο για χρήση με τις μελλοντικές λεπτότερες διαδικασίες και χαμηλότερες τάσεις λειτουργίας.

Με την Renesas TTRAM, ένα σήμα ανάγνωσης από το κελί μνήμης εμφανίζεται ως διαφορά ρεύματος στο τρανζίστορ. Ένας ενισχυτής αίσθησης ρεύματος ανιχνεύει τη διαφορά αυτή με μεγάλη ταχύτητα, χρησιμοποιώντας ένα κελί μνήμης αναφοράς που επιτρέπει την αξιόπιστη ταυτοποίηση των επιπέδων δεδομένων 0 και 1. Αυτή η μέθοδος ανάγνωσης μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας με την κατάργηση της φόρτωσης και εκφόρτωσης των γραμμών bit, ενέργειες που απαιτούνται για την ανάγνωση των κελιών μνήμης DRAM.

Σε ένα τσιπ δοκιμής μνήμης TTRAM 2 Mbit, κατεργασμένο με διαδικασία 130nm SOI CMOS, επιτεύχθηκε λειτουργία 250MHz για τη διαρκή παραγωγή δεδομένων και 133MHz για την τυχαία λειτουργία πρόσβασης, ενώ διαχέουν την ενεργό δύναμη του μόνο 148mW. Αυτό είναι 43 % λιγότερη κατανάλωση ενέργειας από ένα ενσωματωμένο συμβατικό DRAM. 

Μια παρόμοια τεχνολογία είναι η μνήμη Z-RAM, η οποία χρησιμοποιεί μόνο ένα τρανζίστορ και επομένως έχει ακόμη υψηλότερη πυκνότητα από την TTRAM.

Πηγές
http://www.renesas.com

Μνήμη υπολογιστή