VTT on kehittänyt pilottilinja-alustan uudenlaiselle, erittäin nopealle ja tehokkaalle muistiteknologialle, joka voi mullistaa tekoälylaskennan.
Teknologiassa hyödynnetään piikiekkojen ohuita hafnium-zirkoniumoksidikalvoja. Materiaali säilyttää sähköisen polarisaationsa myös virran katkaisun jälkeen.
Kiekkojen valmistus voidaan kytkeytyvää oksidia säätämällä tehdä suhteellisen riippumattomaksi prosessivaihteluista koko kiekon alueella. Näin kiekoista saadaan erittäin tasalaatuisia.
Uusi teknologia voi simulaatioiden mukaan parantaa laskennan tehokkuutta nykyisiin järjestelmiin verrattuna satakertaisesti.
Uutuus on tutkijoiden mukaan nopea kirjoittaa ja lukea ja riittävän pienikokoinen integroitavaksi pieneen pinta-alaan. Lisäksi teknologia kykenee yli biljoonaan uudelleenohjelmointikertaan.
Kun se yhteisintegroidaan valitsimen kanssa, se voi mahdollistaa myös analogisen laskennan suoraan muistissa.
Huippuluokan suorituskyky
VTT karakterisoi tutkimuksessaan 5,5 nanometrin paksuisia metalli-eriste-metalli- eli MIM-kondensaattoreita, joiden alikerrospaksuudet olivat erilaisia.
Tutkimuksessa tarkasteltiin tavanomaista kiinteäliuoksista HZO:ta (SS-HZO-vuorottelu yhden atomikerroksen välein ja superhila-HZO:ta (SL-HZO-vuorottelu viiden atomikerroksen välein.
Jo aiemmin on osoitettu, että SL-HZO:n käyttö voi parantaa yksittäisten komponenttien ferrosähköistä suorituskykyä.
VTT:n tuoreiden havaintojen mukaan SL-HZO:n käyttöönotto vähentää merkittävästi prosessivaihteluiden, kuten alla olevan metallikalvon paksuuden, vaikutusta koko piikiekolla.
Tuloksena on vakaa kytkeytymiskäyttäytyminen piikiekon keskeltä reunaan saakka ja huipputason suorituskyky.
Näytteet valmistettiin OtaNanon puhdastilassa Micronovassa Espoossa.
Kehitystyö jatkuu
Fames-tutkimushankkeen seuraavia vaiheita ovat yhteisintegrointi back end of line -valitsinlaitteen kanssa, komponenttien pinta-alan merkittävä pienentäminen sekä saannon ja prosessin toistettavuuden jatkuva parantaminen.
Tulevaisuudessa VTT:n haihtumattoman muistin alusta voi soveltua compute in memory -ratkaisuihin, mutta sillä voi kokeilla joustavasti myös muita vaihtoehtoja.
EU Chips Actin ja Business Finlandin rahoittama hanke jatkuu joulukuuhun 2028. Konsortion kokonaisbudjetti on noin 830 miljoonaa euroa.
Päivi Ikonen
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
