Intresset för inbyggda DRAM växer. Kraven på större bandbredd och högre minneskapacitet inom kommunikationsområdet gör att behovet av effektivare kretslösningar blir större. Därmed har fördelarna med att bygga in dynamiska läs- och skrivminnen åter kommit i ljuset. Halvledarindustrin hoppas nu att dessa minnen ska ta en plats som buffringsminne i kommunikationskretsar.

Flera företag har redan valt att satsa på lösningar med inbyggt DRAM. Ericsson Radio utnyttjar exempelvis minnets fördelar i utvecklingen av nästa generationens mobilnät med telekomplattformen Cello.

- Vi tillverkar, i samarbete med Toshiba och IBM, två olika switch-kretsar med inbyggt DRAM, säger Peter Berglund, ansvarig för switchutveckling inom Cello-projektet på Ericsson Radio.

- Inbyggt DRAM ger switchen högre bandbredd, mindre yta
och lägre effektförbrukning, vilket är önskvärt i kommunikationstilllämpningar.

Samtidigt bekräftar Bertil Jauren på Mitsubishi att företaget levererar massvolymer av tillämpningsspecifika nätverkskretsar med inbyggt DRAM till en svensk kund.

På VLSI-symposiet, som gick av stapeln på Honolulu i somras, avslöjade även Level One Communications och kanadensiska Mosaid Technologies att de utvecklar var sin styrkretslösning med inbyggt DRAM. Båda företagens styrkretsar är tänkta att användas i framtida Gigabit Ethernet-tillämpningar.

Fördelen med att bygga in DRAM i tillämpningsspecifika lösningar är att processorn mycket snabbt kan komma åt data. Därmed behöver man inte använda en extern bred buss, vilken är både dyr och svår att installera. Ett inbyggt minne minskar också strömförbrukningen och antalet ben hos lösningen, varvid strålningen minskar och EMC-egenskaperna blir bättre.

Stabilare produktion

Ytterligare en fördel är att DRAM-celler kan packas tätt på liten yta, vilket gör att man kan få in stora minneskapaciteter. Låg strömförbrukning och liten storlek gör att lösningar med inbyggt DRAM även blir intressant för små, mobila telekomprodukter.

Men fördelarna är inte bara tekniska. Ett inbyggt minne garanterar också större stabilitet i produktionen.

Nätverks- och kommunikationsprodukter har jämförelsevis lång livslängd och användarna vill därför att deras produkter ska kunna garanteras under en lång tid. Genom att bygga in minnet slipper man ta hänsyn till minnesmarknadens upp- och nedgångar med påföljande prisvariationer samt osäker tillgänglighet. Man undgår även problemet med att vissa minnesstorlekar tas ur produktion.

ökningen av inbyggda DRAM förväntas konkurrera med inbyggda SRAM, som är vanligare idag. Fördelen med DRAM är att det bara består av en transistor, medan SRAM byggs upp av sex transistorer och därmed tar större yta.

Det finns dock fördunklande moln på de optimistiska företagens prognoshimmel. Om man bygger in logiken i en DRAM-process fungerar logiken sämre. Bygger man istället in minnet i logikprocessen blir minnet istället mindre effektivt. Utvecklingsprocessen för varje specifik lösning är följaktligen komplicerad och tidskrävande, vilket ger höga investeringskostnader.

Vissa företag i nätverksbranschen avvaktar därför med att använda inbyggt DRAM tills utvecklingsprocessen förenklats. Switchcore använder sig exempelvis i stället av stora mängder inbyggt SRAM i sina switchar och routrar.

- Idag är konstruktionsprocessen för inbyggda DRAM så komplicerad att de blir för dyra att använda, säger Kenny Ranerup, utvecklingschef på Switchcore.

- Dessutom har det hittills inte funnits några DRAM-lösningar som klarar våra krav på prestanda. Det finns fler SRAM-tillverkare med totalt sett större utbud av minneslösningar idag.

Vill ha DRAM på sikt

Kenny Ranerup tillägger däremot att Switchcore siktar mot att använda DRAM inom de närmsta åren. Men först då det blir billigare och går lättare att anpassa inbyggnaden av DRAM till specifika kundkrav. På Axis Communications bekräftar produktchef Per Zander att även de tittar på att använda inbyggt DRAM i kommunikationslösningar med stränga hastighetskrav och stort minnesbehov.

även de stora mikroprocessorförtagen har inbyggt DRAM i kikarsiktet. På Intels forskningslaboratorier i USA tror forskningschefen Shekhar Borkar att utvecklingen i framtiden kommer att leda till att man bygger in DRAM i mikroprocessorer. Men för Intels del kommer det att dröja tills utvecklingen av processtekniken når ner till 0,1 µm.

NEC väljer däremot en annan hållning till DRAM. Företaget satsar i stället på att fortsätta med inbyggt SRAM och utvecklar nya versioner med en ökad densitet för att spara plats. Kazu Yamada, utvecklingschef vid NEC Electronics, anser i EE Times att SRAM-teknikens fördel är att den bygger på en rent logisk process, vilket gör tillverkningsprocessen billig och enkel.