ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ପ୍ରତିଷ୍ଠାନର ଶିକ୍ଷାବିତ୍ ଲିଉ ମିଙ୍ଗ୍ଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ବିକଶିତ ଏବଂ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥିବା ଏକ ନୂତନ ପ୍ରକାରର ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀ ଚିପ୍ 2023 ମସିହାରେ IEEE ଇଣ୍ଟରନ୍ୟାସନାଲ୍ ସଲିଡ୍-ଷ୍ଟେଟ୍ ସର୍କିଟ୍ ସମ୍ମିଳନୀ (ISSCC) ରେ ଉପସ୍ଥାପିତ ହୋଇଛି, ଯାହା ସମନ୍ୱିତ ସର୍କିଟ୍ ଡିଜାଇନର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ସ୍ତର।
ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଅଫ୍ ଥିଙ୍ଗସ୍ ପାଇଁ ଉପଭୋକ୍ତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଯାନବାହାନ, ଶିଳ୍ପ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ଧାର ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକରେ SOC ଚିପ୍ସର ଉଚ୍ଚ ଚାହିଦା ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ-କର୍ମକ୍ଷମ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ନନ୍-ଭୋଲାଟାଇଲ୍ ମେମୋରୀ (eNVM)। ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀ (FeRAM)ର ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା, ଅଲ୍ଟ୍ରା-କମ୍ ପାୱାର ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଗତିର ସୁବିଧା ରହିଛି। ଏହା ବାସ୍ତବ ସମୟରେ ବହୁ ପରିମାଣରେ ଡାଟା ରେକର୍ଡିଂ, ବାରମ୍ବାର ଡାଟା ପଢିବା ଏବଂ ଲେଖିବା, କମ୍ ପାୱାର ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ SoC/SiP ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। PZT ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀ ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ହାସଲ କରିଛି, କିନ୍ତୁ ଏହାର ସାମଗ୍ରୀ CMOS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସହିତ ଅସଙ୍ଗତ ଏବଂ ସଙ୍କୁଚିତ ହେବା କଷ୍ଟକର, ଯାହା ଫଳରେ ପାରମ୍ପରିକ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀର ବିକାଶ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଗୁରୁତର ଭାବରେ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ, ଏବଂ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ୍ ପାଇଁ ଏକ ପୃଥକ ଉତ୍ପାଦନ ଲାଇନ ସମର୍ଥନ ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହାକୁ ବଡ଼ ସ୍ତରରେ ଲୋକପ୍ରିୟ କରିବା କଷ୍ଟକର। ନୂତନ ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀର କ୍ଷୁଦ୍ରତା ଏବଂ CMOS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସହିତ ଏହାର ସୁସଙ୍ଗତତା ଏହାକୁ ଶିକ୍ଷା ଏବଂ ଶିଳ୍ପରେ ସାଧାରଣ ଚିନ୍ତାର ଏକ ଗବେଷଣା ହଟସ୍ପଟ୍ କରିଥାଏ। ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀକୁ ନୂତନ ମେମୋରୀର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିକାଶ ଦିଗ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଇଛି। ବର୍ତ୍ତମାନ, ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀର ଗବେଷଣାରେ ଏବେ ବି ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ୟୁନିଟ୍ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା, ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପେରିଫେରାଲ୍ ସର୍କିଟ୍ ସହିତ ଚିପ୍ ଡିଜାଇନ୍ର ଅଭାବ ଏବଂ ଚିପ୍ ସ୍ତର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଅଧିକ ଯାଞ୍ଚ ଭଳି ସମସ୍ୟା ରହିଛି, ଯାହା eNVM ରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗକୁ ସୀମିତ କରିଥାଏ।
ଏମ୍ବେଡେଡ୍ ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ମୁଖୀନ ହେଉଥିବା ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରି, ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଅଫ୍ ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସର ଶିକ୍ଷାବିତ୍ ଲିଉ ମିଙ୍ଗ୍ଙ୍କ ଦଳ CMOS ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ମେମୋରୀର ବୃହତ-ସ୍କେଲ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ଉପରେ ଆଧାରିତ ବିଶ୍ୱରେ ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ ମେଗାବ-ମାଗ୍ନିଚ୍ୟୁଡ୍ FeRAM ପରୀକ୍ଷା ଚିପ୍ ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରିଛନ୍ତି, ଏବଂ 130nm CMOS ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ HZO ଫେରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କ୍ୟାପାସିଟରର ବୃହତ-ସ୍କେଲ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେସନ୍ ସଫଳତାର ସହିତ ସମାପ୍ତ କରିଛନ୍ତି। ତାପମାତ୍ରା ସେନ୍ସିଂ ପାଇଁ ଏକ ECC-ସହାୟିତ ଲେଖା ଡ୍ରାଇଭ୍ ସର୍କିଟ୍ ଏବଂ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଅଫସେଟ୍ ଦୂରୀକରଣ ପାଇଁ ଏକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର ସର୍କିଟ୍ ପ୍ରସ୍ତାବିତ, ଏବଂ 1012 ଚକ୍ର ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ଏବଂ 7ns ଲେଖା ଏବଂ 5ns ପଠନ ସମୟ ହାସଲ କରାଯାଇଛି, ଯାହା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିବା ସର୍ବୋତ୍ତମ ସ୍ତର।
"ଏକ 9-Mb HZO-ଆଧାରିତ ଏମ୍ବେଡେଡ୍ FeRAM ସହିତ 1012-ସାଇକେଲ୍ ଏଣ୍ଡ୍ୟୁରାନ୍ସ ଏବଂ 5/7ns ECC-ସହାୟତାପ୍ରାପ୍ତ ଡାଟା ରିଫ୍ରେଶ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ପଢ଼ନ୍ତୁ/ଲେଖନ୍ତୁ" ପେପରଟି ଫଳାଫଳ ଏବଂ ଅଫସେଟ୍-ବାତିଲ୍ ସେନ୍ସ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର ଉପରେ ଆଧାରିତ, "ISSCC 2023 ରେ ଚୟନ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ସମ୍ମିଳନୀରେ ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହେବାକୁ ଥିବା ISSCC ଡେମୋ ସେସନରେ ଚିପ୍ ଚୟନ କରାଯାଇଥିଲା। ୟାଙ୍ଗ ଜିଆଙ୍ଗୁଓ ହେଉଛନ୍ତି ପେପରର ପ୍ରଥମ ଲେଖକ, ଏବଂ ଲିଉ ମିଙ୍ଗ୍ ହେଉଛନ୍ତି ସମ୍ପୃକ୍ତ ଲେଖକ।
ଏହି ସମ୍ପର୍କିତ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ଚୀନର ଜାତୀୟ ପ୍ରାକୃତିକ ବିଜ୍ଞାନ ଫାଉଣ୍ଡେସନ, ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମନ୍ତ୍ରଣାଳୟର ଜାତୀୟ କୀ ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ରମ ଏବଂ ଚୀନୀ ବିଜ୍ଞାନ ଏକାଡେମୀର ବି-କ୍ଲାସ୍ ପାଇଲଟ୍ ପ୍ରୋଜେକ୍ଟ ଦ୍ୱାରା ସମର୍ଥିତ।
(୯Mb ହାଫନିୟମ୍-ଆଧାରିତ FeRAM ଚିପ୍ ଏବଂ ଚିପ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷାର ଫଟୋ)
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୧୫-୨୦୨୩