Samsung araştırmacıları, günümüzde yaygın kullanılan NAND flash belleklere göre neredeyse hiç enerji harcamadan daha yüksek depolama kapasitesi sunabilen yeni bir ferroelektrik transistör (FeFET) tabanlı bellek teknolojisi geliştirdiklerini duyurdu. Bu devrimsel teknoloji, dizi yapısında geleneksel NAND’a kıyasla %96’ya varan potansiyel enerji tasarrufu sağlıyor.
Samsung, yeni bellek teknolojisi geliştirdi
Veri merkezli hesaplama ve yapay zeka teknolojilerinin hızla yayılmasıyla, yüksek kapasiteli ve düşük enerji tüketimli depolama birimlerine olan ihtiyaç giderek artıyor. Ancak mevcut NAND flash bellek, çok sayıda hücrenin ardışık şekilde bağlandığı dizi mimarisi nedeniyle yüksek güç tüketimi dezavantajına sahip.
Bir hücreden veri okumak için onun önündeki ve arkasındaki diğer hücrelere voltaj uygulanması gerekiyor. “Geçiş voltajı” adı verilen bu durum, hücre sayısı arttıkça güç tüketiminin de artmasına yol açıyor. Ayrıca geçiş voltajı düşürüldüğünde, hücreleri ayırt eden sinyal farkı daralıyor, bu da çok seviyeli depolama yöntemini zorlaştırıyor.
Samsung araştırmacıları, bu yapısal sınırları aşmak için ferroelektrik malzeme kullanan yeni bir FeFET tabanlı bellek tasarladı. Ferroelektrik malzemeler, dışarıdan uygulanan voltajla polarizasyon yönünün değiştirilebilmesi ve voltaj kaldırılsa bile uzun süre bu durumu koruyabilmesi sayesinde bellek uygulamalarında kullanılabiliyor.
Araştırma ekibi, zirkonyum katkılı hafniyum ferroelektiği ve oksit yarı iletken kanalı birleştirerek yeni bir FeFET geliştirdi. Bu yeni FeFET’i kullanan bellek, geçiş voltajı neredeyse sıfıra indirilmiş durumda bile hücre başına 5 bite kadar veriyi kararlı bir şekilde saklayabildi.
Araştırmacılar bu performansın mevcut ticari NAND çözümlerine denk veya daha üstün olduğunu belirtiyor. Çok daha fazla veriyi neredeyse hiç enerji kullanmadan depolamayı mümkün kılan bu teknoloji, enerji verimliliğinin kritik önem taşıdığı yapay zeka sunucuları, mobil cihazlar ve uç hesaplama uygulamaları için büyük önem taşıyor.
Ekip, geliştirdikleri FeFET’in mevcut NAND’da olduğu gibi dikey olarak yığılan üç boyutlu yapılara da başarıyla uygulanabildiğini gösterdi. 25 nm gibi son derece küçük kanal uzunluklarına sahip hücrelerde bile kararlı şekilde çalışması, yüksek yoğunluklu bellek üretiminde bir engel bulunmadığını ortaya koyuyor.
