마이크론 메모리 신기술!

마이크론 테크놀로지 주식회사 (아이다호 보이시)는 Ovonic Threshold Selector (OTS) 장치를 기반으로 한 새로운 유형의 메모리의 자체 버전을 개발했다.

마이크론은 2023년 12월에 열린 국제 전자 장치 회의에서 초청 논문에서 단일 칼코게니드 X-포인트 메모리(SXM)라고 부르는 기술에 대해 논의했다. 그 논문은 칼코게니드 기반 크로스포인트 메모리의 상태와 관점이라는 제목이다.

 

보고된 기술은 SK Hynix, 선택기 전용 메모리(SOM)라고 불리는, 그리고 IEDM에서 동일한 세션에서 발표된 자체 선택 메모리(SSM)라고 불리는 삼성의 개발과 유사하다.

 

선택기 전용 메모리(SOM, SSM 또는 SXM)는 3D XPoint 위상 변화 메모리에 사용되었고 다양한 ReRAM 장치에 사용되는 Ovonic Threshold Selector 장치(OTS)의 위상 변화 재료 시스템을 기반으로 합니다.

 

전통적으로 트랜지스터 또는 다이오드 "선택기" 장치는 배열 내의 메모리 셀을 선택하고 선택한 셀을 우회하는 배열을 통한 "음질 경로"를 방지하는 데 사용됩니다. 그러나 마이크론과 다른 곳의 연구자들은 OTS 장치가 메모리 셀과 선택기 모두의 작업을 수행할 수 있다는 것을 발견했다. 이것은 더 간단하고 낮은 전력의 크로스포인트 메모리의 개발을 약속한다. 이것은 DRAM의 읽기 대기 시간과 위상 변화 메모리의 비휘발성을 결합할 수 있다.

 

3D XPoint 경험

마이크론은 이미 3D XPoint 위상 변화 메모리 제조에 인텔과 협력한 칼코게니드 위상 변화 재료로 작업한 광범위한 경험을 가지고 있다. 그러나 그 기억은 제한된 성공을 거두었지만 가격문제로 결국 실패했다.

 

마이크론은 2021년 3월에 3D XPoint 메모리 개발을 중단하기로 결정한 이후부터 셀렉터 전용 SXM 기술을 연구해 왔다는 것이 밝혀졌다

(마이크로는 3D-XPoint에 등을 돌렸다). 그 당시 마이크론은 "마이크론은 3D XPoint의 개발을 중단하고 CXL 지원 메모리 제품의 시장 도입을 가속화하는 데 집중하기 위해 자원을 전환할 것"이라고 말했다.

 

사진 ) 20nm 하프 피치에서 256Gbit 4데크 SXM. 

 

 

IEDM 마이크론의 초청 논문에서 연구자들은 20nm 하프 피치의 4데크 256Gbit SXM 구성 요소에 대해 보고했으며 2018년으로 거슬러 올라가는 기술에 대한 특허를 참조했다. 1,500만 사이클의 내구성 신뢰성과 섭씨 40도에서 7년의 유지가 보고되었다. 256Gbit 구성 요소의 횡단면 스캐닝 전자 현미경 촬영이 2019년 8월이라는 것은 주목할 만하다.

 

마이크론이 그러한 메모리를 상업적으로 제조하기 위해 최선을 다하고 있다는 징후는 없지만, 회사는 2021년 보도 자료에서 CXL 지원 메모리 제품의 시장 도입에 대해 논의했다. 선택 전용 메모리는 CXL 메모리 요구 사항을 충족하는 데 적합한 것으로 설명되었다.

 

마이크론 연구자들은 두 전극 사이에 배치된 단일 얇은 칼코게니드 층을 필요로 하는 SXM의 단순화된 세포 구조가 3D XPoint의 평면 멀티 데크 크로스포인트 아키텍처에서 3D-NAND와 같은 다층 수직 아키텍처로의 전환을 용이하게 하여 경쟁력을 높일 수 있다고 지적한다.

 

저자들은 논문에서 그 기술이 "미래 시장 기회에 대한 매우 높은 잠재력"을 가지고 있다고 결론지었다.

 

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마이크론이 인텔과 같이 3D Xpoint라고 메모리를 만들었는데, 이게 속도도 빠르고 동일 면적 대비 밀도도 컸지만, 

(1000배 정도 빠르고, 밀도는 10배 큼)

가격 문제로 팔리지가 않았음. (32G에 77$)

 

그래서 DDR5가 나오기 전에 나왔던 3D Xpoint 옵테인은 적자 뚜드려맞고 DDR5 빛을 보기도 전에 사업철수를 하게 됨.

그 다음으로 대두된 게 CXL인데, 이전의 DDR5 + SSD 조합보다는 훨씬 더 빠른 연산에 사용할 수가 있음.

작년만 해도 누가 이렇게 비싼 걸 써? 이랬는데, AI로 HBM이 너무 잘 팔리니까 차선책으로 D램 용량을 더 늘릴 수 있는 CXL이 거론되기 시작했고

이제 이런 기술을 사용할 수 있는 발판이 마련됨.