150℃下可保存10年!杭州芯火壹号HX001阻变存储芯片发布

2021-12-23

于2022年12月17日,在杭州市滨江区海外高层次人才创新创业基地,杭州国家"芯火"平台盛邀各界瞩目,隆重举办"杭州芯火壹号"HX001芯片鉴定及产品发布会。这一盛事不仅宣告了杭州国家"芯火"项目首颗自主研发芯片——超大窗口阻变随机存储器芯片的诞生,更标志着在集成电路领域中的一次重要突破与创新。

此次发布会聚集了行业内的精英人士,共同见证这一里程碑时刻。HX001芯片的成功问世,预示着杭州国家"芯火"平台正以卓越的技术实力和前瞻性的战略布局,在全球半导体产业版图上崭露头角,展现出强劲的发展动能与创新能力。该芯片的诞生不仅为杭州乃至中国集成电路产业的发展注入了新的活力,也为全球科技界展示了创新合作与资源共享的重要性。

此次芯片的鉴定与发布不仅仅是技术成就的展示,更是推动产学研深度融合、加速科技成果转化为现实生产力的关键一步。它标志着杭州国家"芯火"平台在推动科技创新、支持高层次人才创业和促进产业升级方面迈出了坚实的一步,为后续项目及产业生态的繁荣奠定了坚实基础。

依据杭州国家芯火项目的最新通报,HX001芯片乃是由该国家级创新与创业孵化平台的共享技术研究领域孕育而成,其开发任务由杭州国家层面的芯火双创平台和位于学术前沿的浙江大学微纳电子学院携手协作,共同推进完成。

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图片来源:杭州国家芯火

作为专业级的编辑,我精心撰写了以下版本:

官方介绍说明,“杭州芯火壹号”HX001芯片采用了创新的阻变器件设计。通过采用双层或更多层次的插层结构,精确地固定了导电细丝在电极、插层与阻变层交汇点的位置。这一设计巧妙地构建了Pd/Al2O3/HfO2/NiOx/Ni的复合结构,其目的是显著降低阻变参数的离散性,从而实现更稳定的性能表现。

采用所述结构的阻变器件在使用过程中无需进行Forming操作,这不仅有效提升了忆阻器的窗口特性,使得存储窗口远超10^6次循环,同时也大大减少了对后续工艺集成阶段的影响。此外,通过实施十字交叉阵列布局策略,成功将单个单元面积缩减至40F2的规模,显著提高了阻变器件的整体集成密度与效率。

此优化设计不仅在技术层面实现了突破,还从系统层面大幅提升了忆阻器的可靠性和能效比,为集成电路领域引入了崭新的技术标准。

依据浙江科正电子信息产品检验有限公司及闳康技术检测有限公司的严格评估报告,《杭州芯火壹号》芯片在5伏特以下的工作电压、读取到的忆阻器阻值窗口显著超过了10^6单位,展现出卓越的性能。特别是在150摄氏度的极端温度条件下,通过施加约0.1伏特的小电压对忆阻器进行数据保持特性测试,在不同的持续时间下,忆阻器均能维持其电阻值稳定不变。通过模型预测,所存储的数据在如此高温环境中预计可维持长达十数年的稳定性。此外,单个忆阻器单元的面积小于40F²。

目前,该技术创新已成功申请了国家发明专利保护。

当前阶段,HX001微处理器已在多个机构中进行了试运行评估,并获得了广泛赞誉。各方一致认为,此款处理器在储存能力及稳定性方面表现出卓越性能,相较于同级别市场上现有产品,其优势明显,预示着广阔的市场实用前景。

在2018年3月,工业和信息化部批准了以杭州国家集成电路设计产业化基地为依托,建立杭州国家“芯火”创新创业基地,此举措使其成为了全国第五个获得“芯火”平台认定的城市。该基地整合了多项关键资源:包括浙江省集成电路设计公共技术平台、公共EDA服务平台、IP应用服务平台、MPW服务平台、验证与测试服务平台以及人才培训和孵化等专业设施,旨在全面推动集成电路产业的创新与发展。

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