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22 2025 www markttechnik de 11 lindrische Löcher durch den Stapel hindurch gebohrt NANDspezifische Schichten einschließlich eines Poly-Si-Kanals werden dann entlang der Seitenwand des Lochs abgeschieden Das 3D-CCD-Pufferspeicherkonzept von Imec verfolgt einen ähnlichen Ansatz Die CCD-Register die jeweils aus einer Reihe von MOS-Kondensatorzellen bestehen werden in vertikal ausgerichtete Stecker integriert Ein wichtiger Faktor ist die Verwendung eines Oxidhalbleitermaterials wie IGZO anstelle von Poly-Si IGZO kann mit der Technik der Atomlagenabscheidung ALD abgeschieden werden ein Verfahren das sich für sehr hohe Aspektverhältnisse eignet Ein weiterer Vorteil der Verwendung von IGZO ist die relativ lange Retentionszeit Dadurch muss der Speicher nicht so häufig aktualisiert werden was ein großer Nachteil von DRAM-Speichern ist Konzeptnachweis für 2D-IGZO-Struktur Als ersten Schritt zur tatsächlichen Umsetzung demonstrierte Imec die Speicherfunktion des CCD mit IGZO in einem 2D-Konzeptnachweis Diese planare CCD-Struktur besteht aus einer Eingangsstufe 142 weiteren Stufen zu jeweils vier Phasengattern die je ein Bit speichern können und einer Auslesestufe mit zwei Transistoren Das CCD-Register wird durch das Einspeisen von Ladungen über die Eingangsstufe und deren sequenziellen Transfer durch alle 142 Stufen – durch Schalten der Spannungen der Phasengatter – beschrieben Das CCD bietet eine Speicherdauer von mehr als 200 s eine Lebensdauer von über 1010 Zyklen ohne Degradation und eine Ladungstransfergeschwindigkeit von über 6 MHz Die mehrstufige Speicherfähigkeit des CCD-Registers wurde ebenfalls nachgewiesen Das ermöglicht eine höhere Bitdichte 3D-IGZObasierte CCD-Pufferspeicher Aufgrund der 3D-NANDähnlichen Architektur können diese Speichertypen viel kostengünstiger hergestellt werden als DRAMs Aber können 3D-CCDbasierte Pufferspeicher DRAMs auch in Bezug auf die Bitdichte schlagen die bis 2030 voraussichtlich 1 Gb mm 2 erreichen wird? Um diese Frage zu beantworten schätzten die Imec-Forscher die Bitdichte des neuen 3D-Pufferspeichers indem sie die Eigenschaften der 2D-Proofof-Concept-CCD-Struktur mit dem kombinierten was NAND-Flash heute ermöglichen kann Sie gingen von zwei Bits pro Zelle und einem Overhead von 30 Prozent der Array-Fläche aus wobei der Overhead durch die Grundfläche der Metallkontakte auf den Wortleitungen bestimmt wird Außerdem wurde ein dreiphasiger Taktbetrieb eingeführt Dies bedeutet drei verschiedene Phasen pro Stufe wobei die äquivalenten Phasengatter jeder Stufe dasselbe Taktsignal empfangen Ausgehend von dem was mit NAND-Flash heute möglich ist – also mindestens 230 Schichten übereinander zu stapeln schätzt Imec dass der 3D-Pufferspeicher bereits jetzt eine fünfmal höhere Bitdichte bieten kann als das was 2D-DRAM bis 2030 voraussichtlich erreichen werden Und die Skalierung von 3D-NAND-Flash ist noch nicht abgeschlossen Einige Hersteller versprechen bis 2030 rund 1 000 Schichten bereitzustellen In Bezug auf die Bitdichte verspricht der neue blockadressierbare Speicher daher DRAMs bei Weitem zu übertreffen Die Forscher von Imec untersuchen derzeit 3D-Implementierungen der CCD-Struktur beginnend mit einer begrenzten Anzahl von Wortleitungen ha ■ Vorgeschlagene 3Dintegrierte IGZObasierte CCD-Speicherblöcke mit einem integrierten CCD-Register in vertikal ausgerichteten Steckern und Wortleitungen WL die als CCD-Gatter fungieren unten Zoom über ein CCD-Register das eine Reihe von IGZO-MOSCAPs zeigt Bild Imec Analog Devices SDVs brauchen ein intelligentes Nervensystem Softwaredefinierte Fahrzeuge brauchen eine intelligente Vernetzung Ethernet kann das allein nicht stemmen vielmehr sind noch andere Kommunikationsansätze notwendig insbesondere für die Anbindung der stetig steigenden Anzahl von Edge-Knoten Unser Fokus liegt auf Konnektivitätslösungen im Fahrzeug – also allem was notwendig ist um immersive personalisierte und sichere Erlebnisse im Innenraum des Fahrzeugs zu ermöglichen Dabei geht es um Audio Video aber auch um die Fahrzeugarchitektur die den Datentransfer zwischen verschiedenen Systemen – ob Domänenoder zonale Architektur – unterstützt Unser Ziel ist es das intelligente Nervensystem des Fahrzeugs mitzugestalten« erklärt Yasmine King Vice President Automotive Cabin Experience bei Analog Devices Dabei unterscheidet Analog Devices zwischen drei Anwendungsbereichen Video Audio und Body-Control – jeder Anwendungsbereich wird mit unterschiedlichen Ansätzen unterstützt Video mit GMSL Audio mit A2B und Body-Control mit E2B