램트론, 4Mb FRAM 발표

반도체 메모리의 범용화 이후 SRAM의 고속 동작, DRAM의 고집적/랜덤 액세스 및 Flash 메모리의 데이터 저장 등의 기능을 통합한 차세대 메모리 소자가 요구되고 있고, 최근 여러 가지 성과가 가시화 되고 있다. 이에 따라 FRAM, MRAM, PRAM 등과 같은 신 메모리 소자가 개발되었으며 각 개발사는 기술적 한계극복을 위해 지속적인 노력 중이다. 이 중에서도 강유전체 메모리(이하 FRAM)는 다른 신 메모리와 달리 기존의 DRAM 제조 공정을 바로 적용할 수 있다는 장점을 갖추고 있는 차세대 메모리이다.차세대 메모리 왜 필요한가?오늘날 다양한 메모리 소자는 용도에 따라 다양하게 사용되고 있다. 정보기기의 중앙처리 장치와의 빠른 데이터 처리를 위해 빠른 동작 속도와 소비 전력이 적은 SRAM이 있다. DRAM의 단위 셀은, 한 개의 트랜지스터와 한 개의 커패시터로 구성되어 SRAM에 비해 고집적의 메모리를 구성하기 용이하며, 따라서 대량생산에 적합하다. 그러나 SRAM은 하나의 단위 셀을 구성하기 위해 6개의 트랜지스터를 필요로 하므로 집적도 향상에 어려움이 있으며, DRAM은 저장 데이터의 손실을 방지하기 위하여 Refresh 동작이 필요하다는 단점과 이에 따른 소비 전력 증가 등의 이유로 주로 데이터의 임시 저장 장치로 사용된다.데이터의 삭제와 재기록이 가능한 플래시 메모리는 현재의 SRAM 및 DRAM에 비해 데이터의 저장 속도가 느리고, 각 단위 셀 마다 읽기/쓰기 동작이 불가능한 단점이 있다. 특히 휴대전화와 같은 모바일 기기는 여러 종류 메모리를 함께 사용하는 경우가 적지 않아서 IT기기의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. 또한 여러 메모리를 한 기기 내에서 함께 사용할 경우 메모리 상호 간의 데이터 전달 지연 및 소비 전력의 증가로 인한 배터리 사용시간의 저하 등을 초래하게 된다.이에 따라 SRAM의 고속 동작, DRAM의 고집적/랜덤 액세스 및 Flash 메모리의 데이터 저장 등의 기능을 통합한 메모리 소자가 요구되었고, FRAM(Ferroelectric RAM), MRAM(Magnetic RAM), PRAM(Phase change RAM) 등과 같은 신 메모리 소자가 개발되었다. 특히, FRAM은 다른 차세대 메모리와 달리 기존의 DRAM 제조 공정을 바로 적용할 수 있다는 장점이 있어, 1988년 미국 램트론에 의해 개발된 이후, 그 응용 분야를 점차 넓혀가고 있다.램트론의 FRAM, TI의 최첨단 130 나노공정 사용램트론의 4Mb FRAM 생산은 TI에서 맡고 있다. 램트론의 마이클 할러보(Michael Hollabaugh) 글로벌 영업담당 수석 부사장은 “새로운 FRAM 제품군은 TI의 검증된 최첨단 130 나노 CMOS 제조공정을 이용한다.”며 “특히 기존의 마스크 공정에 두 단계만 추가해 일반 CMOS 130 나노 로직 공정으로도 비휘발성 FRAM 모듈을 제작할 수 있는 것이 특징”이라고 설명했다. TI와 램트론은 이와 관련해 구체적인 양산 계약을 마무리 지었다.램트론의 4Mb FRAM은 256K×16 비휘발성 메모리로 구성되며, 산업 표준 병렬 인터페이스로 액세스 가능하다. 액세스 타임은 55ns이며, 사이클 타임은 110ns이다. FM22L16은 NoDelay 기록용 버스 속도로 R/W를 하며, 최소 100조 번의 기록이 가능하고 10년간 데이터를 유지한다.최신 고성능 마이크로프로세서와의 인터페이스가 편리한 FM22L16은 고속 페이지 모드가 특징으로, 4byte 버스트 R/W 작업을 최대 40MHz로 할 수 있으며, 버스 속도가 재래식 RAM보다 빠르다. 그밖에도 이 제품은 슬립모드 시 최저전류 5μA, R/W에는18mA의 전류를 소모하므로 일반 SRAM보다 동작 전류가 낮은 것이 장점이다.또한 표준 비동기 SRAM을 드롭인(drop-in) 방식으로 대체할 수 있는 것은 물론, 데이터 백업용 배터리가 필요 없고, 모놀리식 형태이기 때문에 신뢰성이 뛰어나다. FM22L16은 진정한 표면 실장형 솔루션으로 배터리 장착을 위한 재작업 단계가 필요 없으며, 특히 습기와 충격 및 진동에 매우 강하다.램트론의 이희준 한국지사장은 “램트론의 FRAM 제품군은 이미 유수의 자동차 애플리케이션 제조사가 에어백과 ESP와 같은 안전장치와 내비게이션 등에 적극 활용하고 있다.”며 “특히 국내 제조사에서도 고용량 FRAM에 대한 요구가 있었기에 앞으로 한국에서의 좋은 성과를 얻을 수 있을 것”이라고 자신했다.
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