About / Advertise
Mirrorbit och NROM är två nya metoder att öka lagringstätheten i flashminnen. Gemensamt för dem är att de har två separata laddningsareor i varje minnescell, i motsats till Intels etablerade Multilevel Cell-teknik (MLC) som laborerar med fyra olika laddningsnivåer.
Fördelen med att använda två laddningsareor är att man kan få samma läs- och skrivhastighet som för enbits flashminnen. De blir dessutom billigare att tillverka än MLC-minnen eftersom det behövs färre masksteg, och de tar mindre plats.
Mirrorbit, som är patenterat av AMD, utnyttjar samma typ av MOSFET som i konventionella flashminnen, men den flytande gaten har modifierats för att hålla två oberoende databitar i varsin halva. Läsning av "vänster" respektive "höger" bit görs genom att source- och drainledningarna byter funktion med varandra.
- Med den tekniken kan vi lagra två bitar per transistor och ändå klara samma kvalitet och hastighet som för vanligt NOR-flash, säger Anders Blixt på AMD.
- Målet är att kunna garantera att data finns kvar i en Mirrorbit-krets i 10 år och temperaturer upp till 150 grader. Intel ger över huvud taget inga sådana data för MLC.
Alla data är ännu så länge uppskattningar, eftersom det inte finns några Mirrorbit-kretsar att köpa. AMD räknar med att ha sina första 64 Mbit-kretsar framme under första kvartalet nästa år, samt 128 och 256 Mbit ett halvår senare.
- Mirrorbit-kretsarna görs pinkompatibla med de minnen vi har idag, så man kan börja konstruera med dagens kretsar och byta upp sig när det kommer nytt, säger Anders Blixt.
Byter Intel mot AMD
Enligt Anders Blixt har Ericsson redan bestämt sig för att använda Mirrorbit i några produkter där man idag har MLC-minnen.
även Fujitsu ska sälja flashminnen med Mirrorbit. I det fallet kallas produkten QQflash, men tekniken är precis densamma och tillverkningen sker i fabriker som AMD och Fujitsu äger gemensamt. På sikt räknar man med att kunna utsträcka Mirrorbit-arkitekturen till 1 Gbit per chips.
NROM, Nitrided read-only memory, representerar ett radikalare brott med det gamla, i och med att den ersätter den flytande gaten med ett oxid-nitrid-oxidskikt som har två laddningsareor. Tekniken har utvecklats av israeliska Saifun och ska kommersialiseras i ett bolag, Ingentix, som Saifun grundat tillsammans med tyska Infineon.
- Strukturellt finns det stora likheter mellan NROM och Mirrorbit, men NROM har fördelen att det är billigare att tillverka, säger Yair Alpern som är vd för Ingentix.
- Färre masker och halva kretsytan jämfört med vanligt flashminne gör att NROM har förutsättningar att bli en billig teknik. I och med att vi eliminerar den flytande gaten, som är en vanlig orsak till att man måste kassera flashminnen, borde vi också kunna få ett högre processutfall. Men det är för tidigt att spekulera i hur mycket färdiga kretsar kommer att kosta, säger Yair Alpern.
Infineon tillverkar och säljer
Andra kvartalet nästa år räknar Ingentix med att ha testexemplar av ett så kallat Multimedia card (MMC) på 512 Mbit, eller 64 Mbyte, framme. (MMC är ett minneskort för digitala kameror, MP3-spelare och liknande som Infineon lanserat som alternativ till Compact Flash-korten.) Ett år senare ska korten finnas i serieproduktion.
Saifun bidrar med tekniken och konstruktionskunnandet i Ingentix medan Infineon står för säkerhetskunnandet samt tillverkning och försäljning. Tillverkningen sker till att börja med i Infineons 0,17 µm-process, men arbete pågår med att krympa tekniken till 0.14µm.
Både Mirrorbit och NROM är utformade för att lagra just två bitar per cell. Intels MLC har förvisso samma begränsning, men rent principiellt är det inga problem att utöka den till tre eller fyra bitar per cell genom att använda flera spänningsnivåer.
Gränsen sätts av hur noga - och snabbt - det går att läsa av spänningen i varje minnescell.
Enligt Ingentix Yair Alpern har företaget utvecklingsprojekt på gång där man försöker kombinera NROM med MLC för att den vägen lagra fler än två bitar per cell.
- Så skulle vi kunna göra med Mirrorbit också. Men det vi kommer att göra istället är att gå vidare och dela in cellen i fyra laddningsareor säger Anders Blixt på AMD.
- Då kan vi fortfarande hålla samma kvalitet som på vanligt NOR-flash.
Mirrorbit, som är patenterat av AMD, utnyttjar samma typ av MOSFET som i konventionella flashminnen, men den flytande gaten har modifierats för att hålla två oberoende databitar i varsin halva. Läsning av "vänster" respektive "höger" bit görs genom att source- och drainledningarna byter funktion med varandra.
- Med den tekniken kan vi lagra två bitar per transistor och ändå klara samma kvalitet och hastighet som för vanligt NOR-flash, säger Anders Blixt på AMD.
- Målet är att kunna garantera att data finns kvar i en Mirrorbit-krets i 10 år och temperaturer upp till 150 grader. Intel ger över huvud taget inga sådana data för MLC.
Alla data är ännu så länge uppskattningar, eftersom det inte finns några Mirrorbit-kretsar att köpa. AMD räknar med att ha sina första 64 Mbit-kretsar framme under första kvartalet nästa år, samt 128 och 256 Mbit ett halvår senare.
- Mirrorbit-kretsarna görs pinkompatibla med de minnen vi har idag, så man kan börja konstruera med dagens kretsar och byta upp sig när det kommer nytt, säger Anders Blixt.
Byter Intel mot AMD
Enligt Anders Blixt har Ericsson redan bestämt sig för att använda Mirrorbit i några produkter där man idag har MLC-minnen.
även Fujitsu ska sälja flashminnen med Mirrorbit. I det fallet kallas produkten QQflash, men tekniken är precis densamma och tillverkningen sker i fabriker som AMD och Fujitsu äger gemensamt. På sikt räknar man med att kunna utsträcka Mirrorbit-arkitekturen till 1 Gbit per chips.
NROM, Nitrided read-only memory, representerar ett radikalare brott med det gamla, i och med att den ersätter den flytande gaten med ett oxid-nitrid-oxidskikt som har två laddningsareor. Tekniken har utvecklats av israeliska Saifun och ska kommersialiseras i ett bolag, Ingentix, som Saifun grundat tillsammans med tyska Infineon.
- Strukturellt finns det stora likheter mellan NROM och Mirrorbit, men NROM har fördelen att det är billigare att tillverka, säger Yair Alpern som är vd för Ingentix.
- Färre masker och halva kretsytan jämfört med vanligt flashminne gör att NROM har förutsättningar att bli en billig teknik. I och med att vi eliminerar den flytande gaten, som är en vanlig orsak till att man måste kassera flashminnen, borde vi också kunna få ett högre processutfall. Men det är för tidigt att spekulera i hur mycket färdiga kretsar kommer att kosta, säger Yair Alpern.
Infineon tillverkar och säljer
Andra kvartalet nästa år räknar Ingentix med att ha testexemplar av ett så kallat Multimedia card (MMC) på 512 Mbit, eller 64 Mbyte, framme. (MMC är ett minneskort för digitala kameror, MP3-spelare och liknande som Infineon lanserat som alternativ till Compact Flash-korten.) Ett år senare ska korten finnas i serieproduktion.
Saifun bidrar med tekniken och konstruktionskunnandet i Ingentix medan Infineon står för säkerhetskunnandet samt tillverkning och försäljning. Tillverkningen sker till att börja med i Infineons 0,17 µm-process, men arbete pågår med att krympa tekniken till 0.14µm.
Både Mirrorbit och NROM är utformade för att lagra just två bitar per cell. Intels MLC har förvisso samma begränsning, men rent principiellt är det inga problem att utöka den till tre eller fyra bitar per cell genom att använda flera spänningsnivåer.
Gränsen sätts av hur noga - och snabbt - det går att läsa av spänningen i varje minnescell.
Enligt Ingentix Yair Alpern har företaget utvecklingsprojekt på gång där man försöker kombinera NROM med MLC för att den vägen lagra fler än två bitar per cell.
- Så skulle vi kunna göra med Mirrorbit också. Men det vi kommer att göra istället är att gå vidare och dela in cellen i fyra laddningsareor säger Anders Blixt på AMD.
- Då kan vi fortfarande hålla samma kvalitet som på vanligt NOR-flash.
Lennart Pettersson
