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世界最速・最大容量の64メガビットFeRAMの開発について

2006年2月7日

1秒当たり200メガバイト動作を実現

 当社は、世界最高速の1秒当たり200メガバイトの読み書き速度と、世界最大容量の64メガビットを両立したFeRAM*1を開発しました。

 今回開発したFeRAMでは、高集積化を実現するため、線幅130nmの微細加工、メモリセル面積を低減する独自のチェーン構造、信頼性を高める新回路技術などを導入しています。
 回路技術においては、読み出し時にノイズの影響が少なく回路面積を低減できる配線構成としたほか、エラー訂正用の高速なECC*2回路を搭載し、データの信頼性向上を図りました。
 また、高速動作可能なFeRAMの原理上の特長に加え、高速データ転送方式のバーストモードを採用し、世界最高となる1秒当たり200メガバイトの読み書き速度を実現しました。

 FeRAMは、電源を切ってもデータが消えない不揮発性と高速読み書き動作を両立した、従来のメモリ製品にない優れた特長を備えるメモリとして注目されています。
 当社では、今回開発したFeRAMをベースに、将来的に高性能なデジタル携帯機器やコンピュータ向けなど、幅広い分野での実用化に向けて、研究開発を継続していきます。

 なお、今回の成果は、米国サンフランシスコで開催されているISSCC(国際固体素子回路学会)において、2月6日(現地時間)に発表を行いました。
*1 FeRAM:Ferroelectric Random Access Memory(強誘電体メモリ)
*2 ECC:Error Checking and Correcting

開発した技術の概要

(1)

回路の微細化が進むと、メモリセルの制御電圧が小さくなりノイズの影響を受けやすくなると同時に、配線間隔が狭くなり隣接配線からの干渉ノイズが大きくなる問題があります。
今回は、隣接する2配線を切り替えながら交互に動作させる配線構成とし、配線列が常に一本置きに動作する制御方式を取り入れました。これにより、間にはさまれた固定配線が配線間の干渉ノイズに対する壁となり安定動作を実現しました。

※今回の回路構成(模式図)
※今回の回路構成(模式図)

   
(2) データの信頼性を高めるため、書き込みデータのエラー発生を検知して訂正するECC回路を新たに搭載しました。同時に、エラー訂正動作に擬似的な書き込み処理を取り入れ、書き込み動作とエラー訂正を並列化する制御方法を導入しました。これにより、エラー訂正動作の追加で全体の書込み処理時間が通常約30%増大するところ、約15%の増大に抑えました。
   
(3) 簡略な手順で複数のデータを連続転送できる処理方式であるバーストモードを採用し、読み書き速度が1秒当たり200Mバイトと、FeRAMで世界最高速となる高速処理化を実現しました。

開発したFeRAMの主な仕様

開発したFeRAMの主な仕様

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