प्रतिरोधक रैंडम-एक्सेस मेमोरी: Difference between revisions
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प्रतिरोधक [[ रैंडम एक्सेस मेमोरी ]] ( | प्रतिरोधक [[ रैंडम एक्सेस मेमोरी ]] (रेरैम या RRAM) एक प्रकार की गैर-वाष्पशील (एनवी) रैंडम-एक्सेस मेमोरी (रैम) कंप्यूटर मेमोरी है जो [[ढांकता हुआ|अचालक]] ठोस-अवस्था सामग्री में प्रतिरोध को बदलकर काम करती है, जिसे अधिकांश [[memristor|मेमिस्टर]] के रूप में संदर्भित किया जाता है। | ||
रेरैम में [[प्रोग्राम करने योग्य धातुकरण सेल|कंडक्टिव-ब्रिजिंग]] रैम (सीबीआरएएम) और [[चरण-परिवर्तन स्मृति|फेज़-चेंज मेमोरी]] (पीसीएम) जैसी कुछ समानताएँ हैं। सीबीआरएएम में एक इलेक्ट्रोड सम्मिलित है जो आयन प्रदान करता है जो इलेक्ट्रोलाइट सामग्री में आसानी से घुल जाता है, जबकि पीसीएम में अनाकार-से-क्रिस्टलीय या क्रिस्टलीय-से-अनाकार चरण परिवर्तनों को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त जूल ताप उत्पन्न करना सम्मिलित है। इसके विपरीत, रेरैम में एक पतली ऑक्साइड परत में दोष उत्पन्न करना सम्मिलित है, जिसे ऑक्सीजन रिक्तियों (ऑक्साइड बॉन्ड स्थानों जहां ऑक्सीजन को हटा दिया गया है) के रूप में जाना जाता है, जो बाद में विद्युत क्षेत्र के अनुसार चार्ज और बहाव कर सकता है। ऑक्साइड में ऑक्सीजन आयनों और रिक्तियों की गति अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गति के अनुरूप होगी। | |||
चूँकि रेरैम को प्रारंभ में [[फ्लैश मेमोरी]] के लिए एक प्रतिस्थापन विधि के रूप में देखा गया था, रेरैम की लागत और प्रदर्शन लाभ कंपनियों के लिए प्रतिस्थापन के साथ आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। स्पष्टतः, रेरैम के लिए सामग्री की विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। चूँकि, यह खोज<ref>{{cite book|last1=Lee|first1=H. Y.|last2=Chen|first2=P. S.|last3=Wu|first3=T. Y.|last4=Chen|first4=Y. S.|last5=Wang|first5=C. C.|last6=Tzeng|first6=P. J.|last7=Lin|first7=C. H.|last8=Chen|first8=F.|last9=Lien|first9=C. H.|last10=Tsai|first10=M. J.|title=Low power and high speed bipolar switching with a thin reactive Ti buffer layer in robust HfO<sub>2</sub> based RRAM|journal=2008 IEEE International Electron Devices Meeting|date=2008|pages=1–4|doi=10.1109/IEDM.2008.4796677|isbn=978-1-4244-2377-4|s2cid=26927991}}</ref> कि लोकप्रिय हाई-κ गेट डाइइलेक्ट्रिक HfO<sub>2</sub> को लो-वोल्टेज रेरैम के रूप में उपयोग किया जा सकता है, ने शोधकर्ताओं को और अधिक संभावनाओं की जांच करने के लिए प्रोत्साहित किया है। | |||
आरआरएएम [[यूरोपीय संघ]] के सदस्यों सहित कुछ देशों में जापानी इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माता [[ तीव्र निगम ]] का पंजीकृत [[ट्रेडमार्क]] नाम है।<ref>{{cite web|title=RRAM: Trademark 003062791|url=https://euipo.europa.eu/eSearch/#details/trademarks/003062791|website=euipo.europa.eu|publisher=EUIPO}}</ref> | आरआरएएम [[यूरोपीय संघ]] के सदस्यों सहित कुछ देशों में जापानी इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माता [[ तीव्र निगम ]] का पंजीकृत [[ट्रेडमार्क]] नाम है।<ref>{{cite web|title=RRAM: Trademark 003062791|url=https://euipo.europa.eu/eSearch/#details/trademarks/003062791|website=euipo.europa.eu|publisher=EUIPO}}</ref> | ||
ऊर्जा-कुशल चिप जिसे न्यूरोआरएएम कहा जाता है, छोटे उपकरणों पर बड़े पैमाने पर एआई एल्गोरिदम चलाने के लिए पुराने डिजाइन दोष को ठीक करता है, कम से कम केवल कुछ मिलियन बिट तंत्रिका स्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए | |||
ऊर्जा-कुशल चिप जिसे न्यूरोआरएएम कहा जाता है, छोटे उपकरणों पर बड़े पैमाने पर एआई एल्गोरिदम चलाने के लिए पुराने डिजाइन दोष को ठीक करता है, कम से कम केवल कुछ मिलियन बिट तंत्रिका स्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए व्यर्थ डिजिटल कंप्यूटर के समान शुद्धता तक पहुंचता है। जैसा कि न्यूरोआरएएम एनालॉग विधि है, यह उसी एनालॉग शोर की समस्या से ग्रस्त है जो अन्य एनालॉग अर्धचालक को प्लेग करती है। जबकि यह बाधा है, उपयोगी कार्य करने के लिए कई न्यूरल प्रोसेसर को बिट-परफेक्ट अवस्था स्टोरेज की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite web|title=न्यूरराम|url=https://www.quantamagazine.org/a-brain-inspired-chip-can-run-ai-with-far-less-energy-20221110/|website=www.quantamagazine.org|publisher=Simon's Foundation}}</ref> | |||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
2000 के दशक की शुरुआत में, कई कंपनियों द्वारा | 2000 के दशक की शुरुआत में, कई कंपनियों द्वारा रेरैमs का विकास किया जा रहा था, जिनमें से कुछ ने इस विधि के विभिन्न कार्यान्वयन का दावा करते हुए पेटेंट आवेदन दायर किए।<ref>{{US patent|6531371}}</ref><ref>{{US patent|7292469}}</ref><ref>{{US patent|6867996}}</ref> रेरैम ने प्रारंभिक रूप से सीमित KB-क्षमता पैमाने पर व्यावसायीकरण में प्रवेश किया है।{{citation needed|reason=previous cite was essentially a blank page|date=November 2020}} | ||
फरवरी 2012 में, [[Rambus]] ने 35 मिलियन डॉलर में यूनिटी सेमीकंडक्टर नामक | फरवरी 2012 में, [[Rambus]] ने 35 मिलियन डॉलर में यूनिटी सेमीकंडक्टर नामक रेरैम कंपनी खरीदी।<ref name="UnityRambus2012">{{Citation |last=Mellor |first=Chris |date=7 February 2012|title=Rambus drops $35m for Unity Semiconductor|url=http://www.channelregister.co.uk/2012/02/07/rambus_unity_semiconductor/}}</ref> [[ PANASONIC ]] ने मई 2012 में [[टैंटलम ऑक्साइड]] 1T1R (1 ट्रांजिस्टर - 1 रेसिस्टर) मेमोरी सेल आर्किटेक्चर पर आधारित रेरैम मूल्यांकन किट लॉन्च की।<ref>{{cite press release |title=ऑन-चिप गैर-वाष्पशील मेमोरी ReRAM के साथ नए माइक्रोकंट्रोलर|url=http://panasonic.co.jp/corp/news/official.data/data.dir/jn120515-1/jn120515-1.html |publisher=Panasonic |date=May 15, 2012 |access-date=May 16, 2012}}</ref> | ||
2013 में, [[क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता)]] ने डाक टिकट के आकार के बारे में चिप के रूप में रेरैम प्रोटोटाइप पेश किया जो 1 टीबी डेटा स्टोर कर सकता था। अगस्त 2013 में, कंपनी ने दावा किया कि उनके | 2013 में, [[क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता)]] ने डाक टिकट के आकार के बारे में चिप के रूप में रेरैम प्रोटोटाइप पेश किया जो 1 टीबी डेटा स्टोर कर सकता था। अगस्त 2013 में, कंपनी ने दावा किया कि उनके रेरैम चिप्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन 2015 के लिए निर्धारित किया गया था।<ref>{{cite press release |title=Next-gen storage wars: In the battle of RRAM vs 3D NAND flash, all of us are winners|url=http://www.pcworld.com/article/2046282/next-gen-storage-wars-in-the-battle-of-rram-vs-3d-nand-flash-all-of-us-are-winners.html |publisher=PC World |date=August 9, 2013 |access-date=January 28, 2014}}</ref> मेमोरी संरचना (Ag/a-Si/Si) सिल्वर-आधारित CBRAM के समान है। | ||
इसके अलावा 2013 में, Hewlett-Packard ने मेमिस्टर-आधारित | इसके अलावा 2013 में, Hewlett-Packard ने मेमिस्टर-आधारित रेरैम [[वेफर (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] का प्रदर्शन किया, और भविष्यवाणी की कि प्रौद्योगिकी पर आधारित 100 TB SSDs 2018 में 1.5 PB क्षमता के साथ 2020 में उपलब्ध हो सकते हैं, बस समय के विकास में रोक के लिए नंद फ्लैश क्षमता।<ref>{{Cite web|url=https://www.theregister.com/2013/11/01/hp_memristor_2018/|title=HP 100TB Memristor drives by 2018 – if you're lucky, admits tech titan|first=Chris|last=Mellor|website=www.theregister.com}}</ref> | ||
अलग-अलग | अलग-अलग अचालक सामग्रियों के आधार पर रेराम के विभिन्न रूपों का खुलासा किया गया है, जो कि धातु के आक्साइड से [[मैंने आपके सह भाई की जाँच की]] के संक्रमण के लिए पर्कोव्साइट्स से फैले हुए हैं। [[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] को मई 1966 की शुरुआत में प्रतिरोधक स्विचिंग प्रदर्शित करने के लिए दिखाया गया था,<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0508-3443/18/1/306 | title = ऊष्मीय रूप से विकसित सिलिकॉन डाइऑक्साइड फिल्मों में एक गैर-फिलामेंटरी स्विचिंग क्रिया| journal = British Journal of Applied Physics| volume = 18| issue = 1| pages = 29–32| year = 1967| last1 = Lamb| first1 = D R| last2 = Rundle| first2 = P C| bibcode = 1967BJAP...18...29L}}</ref> और हाल ही में दोबारा गौर किया गया है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1143/JJAP.46.2172 | title = बाइनरी मेटल ऑक्साइड के गैर-वाष्पशील मेमोरी ऑपरेशन के लिए प्रतिरोध स्विचिंग विशेषताएँ| journal = Japanese Journal of Applied Physics| volume = 46| issue = 4B| pages = 2172| year = 2007| last1 = Park| first1 = In-Sung| last2 = Kim| first2 = Kyong-Rae| last3 = Lee| first3 = Sangsul| last4 = Ahn| first4 = Jinho| bibcode = 2007JaJAP..46.2172P| s2cid = 122024553}}</ref><ref name="hal.archives-ouvertes.fr">{{Cite journal | last1 = Mehonic | first1 = A. | last2 = Cueff | first2 = S. B. | last3 = Wojdak | first3 = M. | last4 = Hudziak | first4 = S. | last5 = Jambois | first5 = O. | last6 = Labbé | first6 = C. | last7 = Garrido | first7 = B. | last8 = Rizk | first8 = R. | last9 = Kenyon | first9 = A. J. | doi = 10.1063/1.3701581 | title = सिलिकॉन सबऑक्साइड फिल्मों में प्रतिरोधक स्विचिंग| journal = Journal of Applied Physics | volume = 111 | issue = 7 | pages = 074507–074507–9 | year = 2012 |bibcode = 2012JAP...111g4507M | url = https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01148232/document }}</ref> | ||
1963 और 1964 में, नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के सदस्यों द्वारा पहली बार पतली-फिल्म प्रतिरोधी | 1963 और 1964 में, नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के सदस्यों द्वारा पहली बार पतली-फिल्म प्रतिरोधी मेमोरी सरणी प्रस्तावित की गई थी।<ref name="Bashara 1963"> | ||
{{cite book|last1=Bashara|first1=N. M.|last2=Nielsen|first2=P. H.|title=Memory effects in thin film negative resistance structures|journal=Annual Report 1963 Conference on Electrical Insulation|date=1963|pages=29–32|doi=10.1109/EIC.1963.7466544|isbn=978-1-5090-3119-1}} | {{cite book|last1=Bashara|first1=N. M.|last2=Nielsen|first2=P. H.|title=Memory effects in thin film negative resistance structures|journal=Annual Report 1963 Conference on Electrical Insulation|date=1963|pages=29–32|doi=10.1109/EIC.1963.7466544|isbn=978-1-5090-3119-1}} | ||
</ref><ref name="Nielsen 1964"> | </ref><ref name="Nielsen 1964"> | ||
{{cite journal|last1=Nielsen|first1=P. H.|last2=Bashara|first2=N. M.|title=The reversible voltage-induced initial resistance in the negative resistance sandwich structure|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|date=1964|volume=11|issue=5|pages=243–244|doi=10.1109/T-ED.1964.15319|issn=0018-9383|bibcode=1964ITED...11..243N}} | {{cite journal|last1=Nielsen|first1=P. H.|last2=Bashara|first2=N. M.|title=The reversible voltage-induced initial resistance in the negative resistance sandwich structure|journal=IEEE Transactions on Electron Devices|date=1964|volume=11|issue=5|pages=243–244|doi=10.1109/T-ED.1964.15319|issn=0018-9383|bibcode=1964ITED...11..243N}} | ||
</ref> इस नई थिन-फिल्म प्रतिरोधक | </ref> इस नई थिन-फिल्म प्रतिरोधक मेमोरी पर आगे के कार्य के बारे में जे.जी. 1967 में सीमन्स।<ref name="Simmons 1967"> | ||
{{cite journal|last1=Simmons|first1=J. G.|last2=Verderber|first2=R. R.|title=New thin-film resistive memory|journal=Radio and Electronic Engineer|date=August 1967|volume=34|issue=2|pages=81–89|doi=10.1049/ree.1967.0069|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/5267142|issn=0033-7722}} | {{cite journal|last1=Simmons|first1=J. G.|last2=Verderber|first2=R. R.|title=New thin-film resistive memory|journal=Radio and Electronic Engineer|date=August 1967|volume=34|issue=2|pages=81–89|doi=10.1049/ree.1967.0069|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/5267142|issn=0033-7722}} | ||
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{{cite journal|last1=Jung|first1=K. B.|last2=Lee|first2=J. W.|last3=Park|first3=Y. D.|last4=Childress|first4=J. R.|last5=Pearton|first5=S. J.|last6=Jenson|first6=M.|last7=Hurst|first7=A. T.|title=Electron cyclotron resonance plasma etching of materials for magneto-resistive random access memory applications|journal=Journal of Electronic Materials|date=1 November 1997|volume=26|issue=11|pages=1310–1313|doi=10.1007/s11664-997-0076-x|language=en|issn=0361-5235|bibcode=1997JEMat..26.1310J|s2cid=93702602}} | {{cite journal|last1=Jung|first1=K. B.|last2=Lee|first2=J. W.|last3=Park|first3=Y. D.|last4=Childress|first4=J. R.|last5=Pearton|first5=S. J.|last6=Jenson|first6=M.|last7=Hurst|first7=A. T.|title=Electron cyclotron resonance plasma etching of materials for magneto-resistive random access memory applications|journal=Journal of Electronic Materials|date=1 November 1997|volume=26|issue=11|pages=1310–1313|doi=10.1007/s11664-997-0076-x|language=en|issn=0361-5235|bibcode=1997JEMat..26.1310J|s2cid=93702602}} | ||
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[[लियोन चुआ]] ने तर्क दिया कि | [[लियोन चुआ]] ने तर्क दिया कि रेरैम सहित सभी दो-टर्मिनल गैर-वाष्पशील मेमोरी उपकरणों को यादगार माना जाना चाहिए।<ref name="chua11">{{citation |last=Chua |first=L. O. |date=2011 |title=Resistance switching memories are memristors |journal=Applied Physics A |volume=102 |issue=4 |pages=765–783 |doi=10.1007/s00339-011-6264-9 |bibcode=2011ApPhA.102..765C|doi-access=free }}</ref> [[एचपी लैब्स]] के स्टेन विलियम्स ने भी तर्क दिया कि रेराम यादगार था।<ref name="Mellor2011">{{Citation |last=Mellor |first=Chris |date=10 October 2011|title=HP and Hynix to produce the memristor goods by 2013|url=https://www.theregister.co.uk/2011/10/10/memristor_in_18_months/ |work=The Register |access-date=2012-03-07}}</ref> हालांकि, अन्य लोगों ने इस शब्दावली को चुनौती दी और किसी भी भौतिक रूप से प्राप्य डिवाइस के लिए यादगार सिद्धांत की प्रयोज्यता प्रश्न के लिए खुली है।<ref name="Meuffels_2012">{{cite arXiv |last1=Meuffels |first1=P. |last2=Soni |first2=R. |date=2012 |title=Memristors की प्राप्ति में मौलिक मुद्दे और समस्याएं|eprint=1207.7319 |mode=cs2|class=cond-mat.mes-hall }}</ref><ref name="DiVentra_2013">{{cite journal|last=Di Ventra|first=Massimiliano|author2=Pershin, Yuriy V. |title=यादगार, memcapacitive और meminductive सिस्टम के भौतिक गुणों पर|journal=Nanotechnology|date=2013|volume=24|issue=25|doi=10.1088/0957-4484/24/25/255201|arxiv = 1302.7063 |bibcode = 2013Nanot..24y5201D|pmid=23708238|pages=255201|citeseerx=10.1.1.745.8657|s2cid=14892809}}</ref><ref name="Kim_2019">{{cite journal|last1=Kim|first1=J.|last2=Pershin|first2=Y. V.|last3=Yin|first3=M.|last4=Datta|first4=T.|last5=Di Ventra|first5=M. |title=एक प्रायोगिक प्रमाण है कि प्रतिरोध-स्विचिंग यादें यादगार नहीं हैं|journal=Advanced Electronic Materials |volume=6 |issue=7 |date=July 2020 |doi=10.1002/aelm.202000010|arxiv=1909.07238|s2cid=202577242}</ref> क्या रेडॉक्स-आधारित प्रतिरोधी स्विचिंग तत्व (रेराम) वर्तमान मेमरिस्टर सिद्धांत द्वारा कवर किए गए हैं, विवादित है।<ref name=memristor_nanobattery>{{Cite journal | last1 = Valov | first1 = I. | last2 = Linn | first2 = E. | last3 = Tappertzhofen | first3 = S. | last4 = Schmelzer | first4 = S. | last5 = van den Hurk | first5 = J. | last6 = Lentz | first6 = F. | last7 = Waser | first7 = R. | title = रेडॉक्स-आधारित प्रतिरोधक स्विच में नैनोबैटरी को मेमिस्टर सिद्धांत के विस्तार की आवश्यकता होती है| doi = 10.1038/ncomms2784 | journal = Nature Communications | volume = 4 | pages = 1771 | year = 2013 | pmid = 23612312| pmc = 3644102| bibcode = 2013NatCo...4.1771V | arxiv = 1303.2589 }}</ref> | ||
<nowiki>सिलिकॉन ऑक्साइड प्रतिरोध स्विचिंग का दिलचस्प मामला प्रस्तुत करता है। आंतरिक स्विचिंग के दो अलग-अलग तरीकों की सूचना दी गई है - सतह-आधारित, जिसमें प्रवाहकीय सिलिकॉन तंतु उजागर किनारों पर उत्पन्न होते हैं (जो आंतरिक-छिद्रों के भीतर-या बाहरी-मेसा संरचनाओं की सतह पर हो सकते हैं), और बल्क स्विचिंग, जिसमें ऑक्सीजन रिक्ति तंतु ऑक्साइड के थोक के भीतर उत्पन्न होते हैं। पूर्व मोड हवा में तंतुओं के ऑक्सीकरण से ग्रस्त है, जिससे स्विचिंग को सक्षम करने के लिए हर्मेटिक सीलिंग की आवश्यकता होती है। बाद वाले को सीलिंग की आवश्यकता नहीं है। 2014 में राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन फिलामेंट-आधारित डिवाइस की घोषणा की, जिसमें झरझरा सिलिकॉन डाइऑक्साइड डाइइलेक्ट्रिक का उपयोग किया गया था, जिसमें कोई बाहरी किनारा संरचना नहीं थी - बल्कि, तंतु छिद्रों के भीतर आंतरिक किनारों पर बने थे। उपकरणों को कमरे के तापमान पर निर्मित किया जा सकता है और इसमें सब-2V फॉर्मिंग वोल्टेज, उच्च ऑन-ऑफ अनुपात, कम बिजली की खपत, प्रति सेल नौ-बिट क्षमता, उच्च स्विचिंग गति और अच्छा धीरज होता है। हवा में उनकी अक्षमता के साथ समस्याओं को उपकरणों की हेमेटिक सीलिंग से दूर किया जा सकता है। | <nowiki>सिलिकॉन ऑक्साइड प्रतिरोध स्विचिंग का दिलचस्प मामला प्रस्तुत करता है। आंतरिक स्विचिंग के दो अलग-अलग तरीकों की सूचना दी गई है - सतह-आधारित, जिसमें प्रवाहकीय सिलिकॉन तंतु उजागर किनारों पर उत्पन्न होते हैं (जो आंतरिक-छिद्रों के भीतर-या बाहरी-मेसा संरचनाओं की सतह पर हो सकते हैं), और बल्क स्विचिंग, जिसमें ऑक्सीजन रिक्ति तंतु ऑक्साइड के थोक के भीतर उत्पन्न होते हैं। पूर्व मोड हवा में तंतुओं के ऑक्सीकरण से ग्रस्त है, जिससे स्विचिंग को सक्षम करने के लिए हर्मेटिक सीलिंग की आवश्यकता होती है। बाद वाले को सीलिंग की आवश्यकता नहीं है। 2014 में राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन फिलामेंट-आधारित डिवाइस की घोषणा की, जिसमें झरझरा सिलिकॉन डाइऑक्साइड डाइइलेक्ट्रिक का उपयोग किया गया था, जिसमें कोई बाहरी किनारा संरचना नहीं थी - बल्कि, तंतु छिद्रों के भीतर आंतरिक किनारों पर बने थे। उपकरणों को कमरे के तापमान पर निर्मित किया जा सकता है और इसमें सब-2V फॉर्मिंग वोल्टेज, उच्च ऑन-ऑफ अनुपात, कम बिजली की खपत, प्रति सेल नौ-बिट क्षमता, उच्च स्विचिंग गति और अच्छा धीरज होता है। हवा में उनकी अक्षमता के साथ समस्याओं को उपकरणों की हेमेटिक सीलिंग से दूर किया जा सकता है। | ||
रेफरी>{{cite web|url=</nowiki>http://www.foresight.org/nanodot/?p=6188 |title=दूरदर्शिता संस्थान » ब्लॉग आर्काइव » नैनो-प्रौद्योगिकी-आधारित अगली पीढ़ी की | रेफरी>{{cite web|url=</nowiki>http://www.foresight.org/nanodot/?p=6188 |title=दूरदर्शिता संस्थान » ब्लॉग आर्काइव » नैनो-प्रौद्योगिकी-आधारित अगली पीढ़ी की मेमोरी बड़े पैमाने पर उत्पादन के करीब है|publisher=Foresight.org |access-date=2014-08-13|date=2014-08-10 }<nowiki></ref></nowiki> सिलिकॉन ऑक्साइड में बल्क स्विचिंग, 2012 से UCL ([[यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन]]) के शोधकर्ताओं द्वारा अग्रणी,<ref name="hal.archives-ouvertes.fr"/>कम इलेक्ट्रोफॉर्मिंग वोल्टेज (2.5V), 1V के आसपास स्विचिंग वोल्टेज, नैनोसेकंड शासन में स्विचिंग समय, और डिवाइस विफलता के बिना 10,000,000 से अधिक चक्र प्रदान करता है - सभी परिवेश स्थितियों में।<ref>{{Cite journal | last1 = Mehonic | first1 = A. | last2 = Munde | first2 = M. S. | last3 = Ng | first3 = W. H. | last4 = Buckwell | first4 = M. | last5 = Montesi | first5 = L. | last6 = Bosman | first6 = M. | last7 = Shluger | first7 = A. L. | last8 = Kenyon | first8 = A. J. |doi = 10.1016/j.mee.2017.04.033 | title = उच्च प्रदर्शन SiOx ReRAM उपकरणों के लिए अनाकार सिलिकॉन ऑक्साइड में आंतरिक प्रतिरोध स्विचिंग| journal = Microelectronic Engineering | volume = 178 | pages = 98–103 | year = 2017 | doi-access = free }}</ref> | ||
== बनाना == | == बनाना == | ||
[[File:I-V of filamentary RRAM.png|right|thumb|300px|फिलामेंट बनाना: [http://www.crossbar-inc.com/assets/img/media/Crossbar-RRAM-Technology-Whitepaper-080413.pdf क्रॉसबार] द्वारा 50 एनएम × 50 एनएम रेराम सेल {{clarify span|shows|what are the axes and units?|date=December 2014}}{{dead link|date=May 2017}} फिलामेंट बनने का उदाहरण जब करंट अचानक निश्चित वोल्टेज से आगे बढ़ जाता है। फिलामेंट के गठन के बाद भगोड़ा टूटने को रोकने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग | [[File:I-V of filamentary RRAM.png|right|thumb|300px|फिलामेंट बनाना: [http://www.crossbar-inc.com/assets/img/media/Crossbar-RRAM-Technology-Whitepaper-080413.pdf क्रॉसबार] द्वारा 50 एनएम × 50 एनएम रेराम सेल {{clarify span|shows|what are the axes and units?|date=December 2014}}{{dead link|date=May 2017}} फिलामेंट बनने का उदाहरण जब करंट अचानक निश्चित वोल्टेज से आगे बढ़ जाता है। फिलामेंट के गठन के बाद भगोड़ा टूटने को रोकने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग अधिकांश करंट को सीमित करने के लिए किया जाता है।]]मूल विचार यह है कि अचालक, जो सामान्य रूप से इन्सुलेट होता है, को पर्याप्त उच्च वोल्टेज के आवेदन के बाद गठित फिलामेंट या चालन पथ के माध्यम से संचालित करने के लिए बनाया जा सकता है।<ref name=":0">{{Cite journal|last=Lanza|first=Mario|year=2014|title=A Review on Resistive Switching in High-k Dielectrics: A Nanoscale Point of View Using Conductive Atomic Force Microscope|journal=Materials|volume=7|issue=3|pages=2155–2182|bibcode=2014Mate....7.2155L|doi=10.3390/ma7032155|pmid=28788561|pmc=5453275|doi-access=free}}</ref> रिक्ति या धातु दोष प्रवासन सहित विभिन्न तंत्रों से चालन पथ उत्पन्न हो सकता है। बार जब फिलामेंट बन जाता है, तो इसे दूसरे वोल्टेज द्वारा रीसेट किया जा सकता है (टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च प्रतिरोध होता है) या सेट (फिर से बनता है, जिसके परिणामस्वरूप कम प्रतिरोध होता है)। फिलामेंट के बजाय कई वर्तमान पथ संभवतः सम्मिलित हैं।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1063/1.2715002| title = Resistance switching of copper doped MoO[sub x] films for nonvolatile memory applications| journal = Applied Physics Letters| volume = 90| issue = 12| pages = 122104| year = 2007| last1 = Lee | first1 = D. | last2 = Seong | first2 = D. J. | last3 = Jo | first3 = I. | last4 = Xiang | first4 = F.| last5 = Dong | first5 = R.| last6 = Oh | first6 = S. | last7 = Hwang | first7 = H. | bibcode = 2007ApPhL..90l2104L}}</ref> अचालक में इन वर्तमान पथों की उपस्थिति को [[प्रवाहकीय परमाणु बल माइक्रोस्कोपी]] के माध्यम से प्रदर्शित किया जा सकता है।<ref name=":0" /><ref>{{Cite journal|date=2012-11-05|title=Resistive switching in hafnium dioxide layers: Local phenomenon at grain boundaries|journal=Applied Physics Letters|volume=101|issue=19|pages=193502|doi=10.1063/1.4765342|issn=0003-6951|bibcode=2012ApPhL.101s3502L|last1=Lanza|first1=M.|last2=Bersuker|first2=G.|last3=Porti|first3=M.|last4=Miranda|first4=E.|last5=Nafría|first5=M.|last6=Aymerich|first6=X.|url=http://ddd.uab.cat/record/182947}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Shi|first1=Yuanyuan|last2=Ji|first2=Yanfeng|last3=Hui|first3=Fei|last4=Nafria|first4=Montserrat|last5=Porti|first5=Marc|last6=Bersuker|first6=Gennadi|last7=Lanza|first7=Mario|date=2015-04-01|title=प्रतिरोधी रैंडम-एक्सेस मेमोरी में यांत्रिक शक्ति और प्रतिरोधी स्विचिंग के बीच लिंक का सीटू प्रदर्शन|journal=Advanced Electronic Materials|language=en|volume=1|issue=4|pages=n/a|doi=10.1002/aelm.201400058|s2cid=110305072 |issn=2199-160X}}</ref><ref>{{Cite book|title=Conductive Atomic Force Microscopy: Applications in Nanomaterials|last=Lanza|first=Mario|publisher=Wiley-VCH|year=2017|isbn=978-3-527-34091-0|location=Berlin, Germany|pages=10–30}}</ref> | ||
कम-प्रतिरोध पथ या तो स्थानीयकृत (फिलामेंटरी) या सजातीय हो सकता है। दोनों प्रभाव या तो इलेक्ट्रोड के बीच की पूरी दूरी पर या केवल इलेक्ट्रोड के निकट हो सकते हैं। कम-प्रतिरोध राज्य की क्षेत्र निर्भरता को मापकर फिलामेंटरी और समरूप स्विचिंग प्रभाव को अलग किया जा सकता है।<ref name="aem-journal.com">{{cite web |url=http://www.aem-journal.com |title=Advanced Engineering Materials – Wiley Online Library |publisher=Aem-journal.com |doi=10.1002/(ISSN)1527-2648 |access-date=2014-08-13 |archive-date=2013-04-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130430021515/http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1527-2648 |url-status=dead }}</ref> | कम-प्रतिरोध पथ या तो स्थानीयकृत (फिलामेंटरी) या सजातीय हो सकता है। दोनों प्रभाव या तो इलेक्ट्रोड के बीच की पूरी दूरी पर या केवल इलेक्ट्रोड के निकट हो सकते हैं। कम-प्रतिरोध राज्य की क्षेत्र निर्भरता को मापकर फिलामेंटरी और समरूप स्विचिंग प्रभाव को अलग किया जा सकता है।<ref name="aem-journal.com">{{cite web |url=http://www.aem-journal.com |title=Advanced Engineering Materials – Wiley Online Library |publisher=Aem-journal.com |doi=10.1002/(ISSN)1527-2648 |access-date=2014-08-13 |archive-date=2013-04-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130430021515/http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1527-2648 |url-status=dead }}</ref> | ||
कुछ शर्तों के | कुछ शर्तों के अनुसार, बनाने की प्रक्रिया को बायपास किया जा सकता है।<ref name="Chen 2009">{{cite book|last1=Chen|first1=Yu-Sheng|last2=Wu|first2=Tai-Yuan|last3=Tzeng|first3=Pei-Jer|last4=Chen|first4=Pang-Shiu|last5=Lee|first5=H. Y.|last6=Lin|first6=Cha-Hsin|last7=Chen|first7=F.|last8=Tsai|first8=Ming-Jinn|title=Forming-free HfO2 bipolar RRAM device with improved endurance and high speed operation|journal=2009 International Symposium on VLSI Technology, Systems, and Applications|date=2009|pages=37–38|doi=10.1109/VTSA.2009.5159281|isbn=978-1-4244-2784-0|s2cid=7590725}}</ref> यह उम्मीद की जाती है कि इन परिस्थितियों में, इन्सुलेट ऑक्साइड परतों की तुलना में प्रारंभिक वर्तमान पहले से ही काफी अधिक है। | ||
सीबीआरएएम कोशिकाओं को आम तौर पर बनाने की आवश्यकता नहीं होती है यदि क्यू आयन पहले से ही इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद हैं, पहले से ही डिज़ाइन किए गए फोटो-प्रसार या एनीलिंग प्रक्रिया द्वारा संचालित किए गए हैं; ऐसी कोशिकाएं आसानी से अपनी प्रारंभिक अवस्था में भी लौट सकती हैं।<ref name="Balakrishnan 2006">{{cite book|last1=Balakrishnan|first1=M.|last2=Thermadam|first2=S. C. P.|last3=Mitkova|first3=M.|last4=Kozicki|first4=M. N.|title=जमा सिलिकॉन ऑक्साइड में कॉपर पर आधारित एक कम शक्ति वाला गैर-वाष्पशील मेमोरी तत्व|journal=2006 7th Annual Non-Volatile Memory Technology Symposium|date=2006|pages=104–110|doi=10.1109/NVMT.2006.378887|isbn=978-0-7803-9738-5|s2cid=27573769}}</ref> प्रारंभ में इलेक्ट्रोलाइट में ऐसे Cu की अनुपस्थिति में, वोल्टेज अभी भी सीधे इलेक्ट्रोलाइट पर लागू होगा, और बनने की प्रबल संभावना होगी।<ref name="Sills 2014">{{cite book|last1=Sills|first1=S.|last2=Yasuda|first2=S.|last3=Strand|first3=J.|last4=Calderoni|first4=A.|last5=Aratani|first5=K.|last6=Johnson|first6=A.|last7=Ramaswamy|first7=N.|title=स्टोरेज क्लास मेमोरी अनुप्रयोगों के लिए एक कॉपर रेराम सेल|journal=2014 Symposium on VLSI Technology (VLSI-Technology): Digest of Technical Papers|date=2014|pages=1–2|doi=10.1109/VLSIT.2014.6894368|isbn=978-1-4799-3332-7|s2cid=9690870}}</ref> | सीबीआरएएम कोशिकाओं को आम तौर पर बनाने की आवश्यकता नहीं होती है यदि क्यू आयन पहले से ही इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद हैं, पहले से ही डिज़ाइन किए गए फोटो-प्रसार या एनीलिंग प्रक्रिया द्वारा संचालित किए गए हैं; ऐसी कोशिकाएं आसानी से अपनी प्रारंभिक अवस्था में भी लौट सकती हैं।<ref name="Balakrishnan 2006">{{cite book|last1=Balakrishnan|first1=M.|last2=Thermadam|first2=S. C. P.|last3=Mitkova|first3=M.|last4=Kozicki|first4=M. N.|title=जमा सिलिकॉन ऑक्साइड में कॉपर पर आधारित एक कम शक्ति वाला गैर-वाष्पशील मेमोरी तत्व|journal=2006 7th Annual Non-Volatile Memory Technology Symposium|date=2006|pages=104–110|doi=10.1109/NVMT.2006.378887|isbn=978-0-7803-9738-5|s2cid=27573769}}</ref> प्रारंभ में इलेक्ट्रोलाइट में ऐसे Cu की अनुपस्थिति में, वोल्टेज अभी भी सीधे इलेक्ट्रोलाइट पर लागू होगा, और बनने की प्रबल संभावना होगी।<ref name="Sills 2014">{{cite book|last1=Sills|first1=S.|last2=Yasuda|first2=S.|last3=Strand|first3=J.|last4=Calderoni|first4=A.|last5=Aratani|first5=K.|last6=Johnson|first6=A.|last7=Ramaswamy|first7=N.|title=स्टोरेज क्लास मेमोरी अनुप्रयोगों के लिए एक कॉपर रेराम सेल|journal=2014 Symposium on VLSI Technology (VLSI-Technology): Digest of Technical Papers|date=2014|pages=1–2|doi=10.1109/VLSIT.2014.6894368|isbn=978-1-4799-3332-7|s2cid=9690870}}</ref> | ||
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== ऑपरेशन शैलियाँ == | == ऑपरेशन शैलियाँ == | ||
रैंडम-एक्सेस प्रकार की यादों के लिए, 1T1R (ट्रांजिस्टर, अवरोधक) आर्किटेक्चर को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि ट्रांजिस्टर वर्तमान को उन कोशिकाओं से अलग करता है जो उन कोशिकाओं से चुनी जाती हैं जो नहीं हैं। दूसरी ओर, क्रॉस-पॉइंट आर्किटेक्चर अधिक कॉम्पैक्ट है और | रैंडम-एक्सेस प्रकार की यादों के लिए, 1T1R (ट्रांजिस्टर, अवरोधक) आर्किटेक्चर को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि ट्रांजिस्टर वर्तमान को उन कोशिकाओं से अलग करता है जो उन कोशिकाओं से चुनी जाती हैं जो नहीं हैं। दूसरी ओर, क्रॉस-पॉइंट आर्किटेक्चर अधिक कॉम्पैक्ट है और मेमोरी परतों को खड़ी करने में सक्षम हो सकता है, आदर्श रूप से बड़े पैमाने पर भंडारण उपकरणों के लिए अनुकूल है। हालांकि, किसी भी ट्रांजिस्टर की अनुपस्थिति में, चयनकर्ता डिवाइस द्वारा अलगाव प्रदान किया जाना चाहिए, जैसे [[डायोड]], मेमोरी तत्व के साथ श्रृंखला में या स्वयं मेमोरी तत्व द्वारा। यदि चयनकर्ता के लिए ऑन/ऑफ अनुपात पर्याप्त नहीं है, तो इस तरह की आइसोलेशन क्षमताएं ट्रांजिस्टर के उपयोग से कम हैं, इस आर्किटेक्चर में बहुत बड़ी सरणियों को संचालित करने की क्षमता को सीमित करती हैं। पतली फिल्म आधारित थ्रेशोल्ड स्विच द्विध्रुवी और एकध्रुवीय रेराम के लिए चयनकर्ता के रूप में काम कर सकता है। थ्रेसहोल्ड स्विच-आधारित चयनकर्ता को 64 एमबी सरणी के लिए प्रदर्शित किया गया था।<ref>[http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=7956129&fulltextType=RA&fileId=S1946427400002724 I.V. Karpov, D. Kencke, D. Kau, S. Tang and G. Spadini, MRS Proceedings, Volume 1250, 2010]</ref> क्रॉस-पॉइंट आर्किटेक्चर के लिए बीओओएल संगत दो टर्मिनल चयनकर्ताओं की आवश्यकता होती है जैसे द्विध्रुवी रेराम के लिए पंच-थ्रू डायोड<ref>V. S. S. Srinivasan et al., Punchthrough-Diode-Based Bipolar RRAM Selector by Si Epitaxy," Electron Device Letters, IEEE , vol.33, no.10, pp.1396,1398, Oct. 2012 doi: 10.1109/LED.2012.2209394 [http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=6286985&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D6286985]</ref> या एकध्रुवीय रेरैम के लिए पिन डायोड।<ref>{{Cite book | doi=10.1109/DRC.2014.6872387| chapter=High performance sub-430°C epitaxial silicon PIN selector for 3D RRAM| title=72nd Device Research Conference| pages=241–242| year=2014| last1=Mandapati| first1=R.| last2=Shrivastava| first2=S.| last3=Das| first3=B.| last4=Sushama| last5=Ostwal| first5=V.| last6=Schulze| first6=J.| last7=Ganguly| first7=U.| isbn=978-1-4799-5406-3| s2cid=31770873}}</ref> | ||
ध्रुवीयता या तो बाइनरी या यूनरी हो सकती है। उच्च से निम्न स्विचिंग (सेट ऑपरेशन) की तुलना में निम्न से उच्च प्रतिरोध (रीसेट ऑपरेशन) पर स्विच करने पर द्विध्रुवी प्रभाव ध्रुवीयता को उलटने का कारण बनता है। एकध्रुवीय स्विचिंग ध्रुवीयता को अप्रभावित छोड़ देता है, लेकिन विभिन्न वोल्टेज का उपयोग करता है। | ध्रुवीयता या तो बाइनरी या यूनरी हो सकती है। उच्च से निम्न स्विचिंग (सेट ऑपरेशन) की तुलना में निम्न से उच्च प्रतिरोध (रीसेट ऑपरेशन) पर स्विच करने पर द्विध्रुवी प्रभाव ध्रुवीयता को उलटने का कारण बनता है। एकध्रुवीय स्विचिंग ध्रुवीयता को अप्रभावित छोड़ देता है, लेकिन विभिन्न वोल्टेज का उपयोग करता है। | ||
== प्रतिरोधी | == प्रतिरोधी मेमोरी कोशिकाओं के लिए सामग्री प्रणाली == | ||
एकाधिक अकार्बनिक और कार्बनिक सामग्री प्रणालियां थर्मल या आयनिक प्रतिरोधी स्विचिंग प्रभाव प्रदर्शित करती हैं। इन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में बांटा जा सकता है:<ref name="aem-journal.com"/> | एकाधिक अकार्बनिक और कार्बनिक सामग्री प्रणालियां थर्मल या आयनिक प्रतिरोधी स्विचिंग प्रभाव प्रदर्शित करती हैं। इन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में बांटा जा सकता है:<ref name="aem-journal.com"/> | ||
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{{cite journal|last1=Waser|first1=Rainer|last2=Aono|first2=Masakazu|title=Nanoionics-based resistive switching memories|journal=[[Nature Materials]]|date=2007|volume=6|issue=11|pages=833–840|doi=10.1038/nmat2023|pmid=17972938|language=En|issn=1476-4660|bibcode=2007NatMa...6..833W}} | {{cite journal|last1=Waser|first1=Rainer|last2=Aono|first2=Masakazu|title=Nanoionics-based resistive switching memories|journal=[[Nature Materials]]|date=2007|volume=6|issue=11|pages=833–840|doi=10.1038/nmat2023|pmid=17972938|language=En|issn=1476-4660|bibcode=2007NatMa...6..833W}} | ||
</ref> या पीसीएमओ | </ref> या पीसीएमओ | ||
* | * ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे जीईएस, जीएसई, {{chem|SiO|''x''}} या {{chem|Cu|2|S}} | ||
* ऑर्गेनिक चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स जैसे CuTCNQ | * ऑर्गेनिक चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स जैसे CuTCNQ | ||
* जैविक दाता-स्वीकर्ता प्रणाली जैसे अल एआईडीसीएन | * जैविक दाता-स्वीकर्ता प्रणाली जैसे अल एआईडीसीएन | ||
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== RRAM Perovskite == पर आधारित है | == RRAM Perovskite == पर आधारित है | ||
ABO3-प्रकार की अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री जैसे BaTiO3, SrRuO3, SrZrO3, और SrTiO3 ने अपने उल्लेखनीय प्रतिरोध स्विचिंग प्रभावों और फेरोइलेक्ट्रिक, डाइइलेक्ट्रिक, और सेमीकंडक्टिंग भौतिक विशेषताओं जैसी विभिन्न कार्यात्मकताओं के कारण मेमिस्टर में स्टोरेज मीडिया के रूप में व्यापक शोध रुचि को आकर्षित किया है।<ref>S.C. Lee, Q. Hu, Y.-J. Baek, Y.J. Choi, C.J. Kang, H.H. Lee, T.-S. Yoon, Analog and bipolar resistive switching in pn junction of n-type ZnO nanowires on p-type Si substrate, J. Appl. Phys. 114 (2013) 1–5.</ref> हालांकि, नाजुक प्रकृति और निर्माण प्रक्रिया की उच्च लागत इन ABO3 प्रकार के अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री के व्यापक अनुप्रयोगों को मेमिस्टर के लिए सीमित करती है। हाल ही में, ABX3-प्रकार के लीड ट्राइहैलाइड पेरोसाइट्स ने ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों जैसे फोटोवोल्टिक, फोटोडेटेक्टर और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) में उपयोग करने के लिए व्यापक अनुसंधान रुचि प्राप्त की है।<ref>D.V. Talapin, J.-S. Lee, M.V. Kovalenko, E.V. Shevchenko, Prospects of colloidal nanocrystals for electronic and optoelectronic applications, Chem. Rev. 110 (2009) 389–458.</ref> इन संरचनाओं में, A मोनोवैलेंट ऑर्गेनिक या इनऑर्गेनिक (MA:CH3NH3+, FA: CH(NH2)2+, Cs+, Rb+) है, B द्विसंयोजी धातु धनायन (Pb2+, Sn2+) है, और X हलाइड आयन (Cl) है , ब्र, आई)। A धनायन घन इकाई के आठ कोनों पर रहता है और B cation 3D पेरोसाइट संरचना बनाने के लिए ऑक्टाहेड्रल क्लस्टर [BX6]4 के केंद्र में स्थित है। अलग-अलग ए-साइट उद्धरणों के अनुसार, इन संरचनाओं को कार्बनिक-अकार्बनिक संकर पेरोसाइट्स और सभी-अकार्बनिक पेरोसाइट्स में वर्गीकृत किया जा सकता है।<ref>Li, B., Hui, W., Ran, X., Xia, Y., Xia, F., Chao, L., ... & Huang, W. (2019). Metal halide perovskites for resistive switching memory devices and artificial synapses. Journal of Materials Chemistry C, 7(25), 7476-7493.</ref> इसके अलावा, इस प्रकार के पर्कोसाइट को कम लागत पर समाधान-संसाधित विधियों द्वारा आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। [16] फिर भी, कार्बनिक उद्धरणों को | ABO3-प्रकार की अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री जैसे BaTiO3, SrRuO3, SrZrO3, और SrTiO3 ने अपने उल्लेखनीय प्रतिरोध स्विचिंग प्रभावों और फेरोइलेक्ट्रिक, डाइइलेक्ट्रिक, और सेमीकंडक्टिंग भौतिक विशेषताओं जैसी विभिन्न कार्यात्मकताओं के कारण मेमिस्टर में स्टोरेज मीडिया के रूप में व्यापक शोध रुचि को आकर्षित किया है।<ref>S.C. Lee, Q. Hu, Y.-J. Baek, Y.J. Choi, C.J. Kang, H.H. Lee, T.-S. Yoon, Analog and bipolar resistive switching in pn junction of n-type ZnO nanowires on p-type Si substrate, J. Appl. Phys. 114 (2013) 1–5.</ref> हालांकि, नाजुक प्रकृति और निर्माण प्रक्रिया की उच्च लागत इन ABO3 प्रकार के अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री के व्यापक अनुप्रयोगों को मेमिस्टर के लिए सीमित करती है। हाल ही में, ABX3-प्रकार के लीड ट्राइहैलाइड पेरोसाइट्स ने ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों जैसे फोटोवोल्टिक, फोटोडेटेक्टर और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) में उपयोग करने के लिए व्यापक अनुसंधान रुचि प्राप्त की है।<ref>D.V. Talapin, J.-S. Lee, M.V. Kovalenko, E.V. Shevchenko, Prospects of colloidal nanocrystals for electronic and optoelectronic applications, Chem. Rev. 110 (2009) 389–458.</ref> इन संरचनाओं में, A मोनोवैलेंट ऑर्गेनिक या इनऑर्गेनिक (MA:CH3NH3+, FA: CH(NH2)2+, Cs+, Rb+) है, B द्विसंयोजी धातु धनायन (Pb2+, Sn2+) है, और X हलाइड आयन (Cl) है , ब्र, आई)। A धनायन घन इकाई के आठ कोनों पर रहता है और B cation 3D पेरोसाइट संरचना बनाने के लिए ऑक्टाहेड्रल क्लस्टर [BX6]4 के केंद्र में स्थित है। अलग-अलग ए-साइट उद्धरणों के अनुसार, इन संरचनाओं को कार्बनिक-अकार्बनिक संकर पेरोसाइट्स और सभी-अकार्बनिक पेरोसाइट्स में वर्गीकृत किया जा सकता है।<ref>Li, B., Hui, W., Ran, X., Xia, Y., Xia, F., Chao, L., ... & Huang, W. (2019). Metal halide perovskites for resistive switching memory devices and artificial synapses. Journal of Materials Chemistry C, 7(25), 7476-7493.</ref> इसके अलावा, इस प्रकार के पर्कोसाइट को कम लागत पर समाधान-संसाधित विधियों द्वारा आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। [16] फिर भी, कार्बनिक उद्धरणों को सम्मिलित करने के कारण, यह आमतौर पर पाया गया कि मिथाइलमोनियम (MA) और फॉर्ममिडिनियम (FA) लीड ट्राइहलाइड पेरोसाइट्स की आंतरिक तापीय अस्थिरता वास्तव में हाइब्रिड पेरोसाइट-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के लिए अड़चन थी।<ref>Kojima, A.; Teshima, K.; Shirai, Y.; Miyasaka, T. Organometal Halide Perovskites as Visible-light Sensitizers for Photovoltaic Cells. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050−6051.</ref> इसलिए, इस मुद्दे को हल करने के लिए, कार्बनिक धनायनों को अन्य आयनों जैसे सीज़ियम (Cs) धनायनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। दिलचस्प बात यह है कि सीज़ियम / सीज़ियम संकरण सौर कोशिकाओं की कुछ रिपोर्टें हैं जो हमें सभी अकार्बनिक पेरोसाइट-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बेहतर स्थिरता के लिए कई नए सुराग देती हैं। अधिक से अधिक प्रकाशन प्रदर्शित करते हैं कि अकार्बनिक Cs cation- आधारित सभी-अकार्बनिक पेरोसाइट्स 100 ° C से ऊपर संरचनात्मक और ऊष्मीय रूप से स्थिर हो सकते हैं, जबकि हाइब्रिड पेरोसाइट्स 85 ° C से ऊपर आयोडाइड का नेतृत्व करने के लिए थर्मल रूप से नीचा दिखाते हैं।<ref>Gratzel, M. The Light and Shade of Perovskite Solar Cells. ̈ Nat. Mater. 2014, 13, 838−842.</ref> इसलिए, यह निहित किया गया है कि कम लागत वाली प्रक्रिया का उपयोग करके स्थिर और अत्यधिक कुशल प्रतिरोधी स्विचिंग मेमोरी उपकरणों के निर्माण के लिए सभी अकार्बनिक पेरोसाइट्स उत्कृष्ट उम्मीदवार हो सकते हैं। CsPb3 perovskites को ध्यान में रखते हुए आमतौर पर समाधान विधि द्वारा तैयार किया जाता है, बिंदु दोष जैसे कि रिक्तियां, अंतरालीय और एंटीसाइट्स क्रिस्टल में संभव हैं। ये दोष बहाव-वर्चस्व प्रतिरोधी स्विचिंग मेमोरी के दोष के लिए आवश्यक हैं। इस प्रकार, इन CsPbX3 perovskites में मेमोरी डिवाइसेस में एप्लिकेशन की काफी संभावनाएं हैं।<ref>Liu, D., Lin, Q., Zang, Z., Wang, M., Wangyang, P., Tang, X., ... & Hu, W. (2017). Flexible all-inorganic perovskite CsPbBr3 nonvolatile memory device. ACS Applied Materials & Interfaces, 9(7), 6171-6176.</ref> इस तथ्य को देखते हुए कि हलाइड पेरोसाइट-आधारित आरआरएएम में प्रतिरोध स्विचिंग रिक्तियों के माध्यम से हलाइड परमाणुओं के प्रवास के कारण होता है, आरआरएएम के भीतर रिक्ति की प्रवासन विशेषताएं आरआरएएम की प्रमुख विशेषताओं को निर्धारित करने वाली सबसे महत्वपूर्ण सामग्री गुणों में से हैं। हालांकि, इसके महत्व के बावजूद, आरआरएएम में हलाइड रिक्ति की सक्रियता ऊर्जा बिल्कुल भी गंभीर अध्ययन विषय नहीं रही है। स्पष्टतः, हलाइड पेरोसाइट-आधारित आरआरएएम में अपेक्षित हलाइड रिक्ति का छोटा सक्रियण अवरोध इस आरआरएएम को कम वोल्टेज पर और इस प्रकार कम बिजली की खपत मोड में संचालित करने की अनुमति देने में केंद्रीय भूमिका निभाता है।<ref>Hur, J. H. (2020). First principles study of oxygen vacancy activation energy barrier in zirconia-based resistive memory. Scientific reports, 10(1), 1-8.</ref> | ||
== प्रदर्शन == | == प्रदर्शन == | ||
2007 में आईईडीएम सम्मेलन में पत्रों ने पहली बार सुझाव दिया कि प्रोग्रामिंग प्रदर्शन, प्रतिधारण या सहनशक्ति को बलि किए बिना रेराम फेज-चेंज मेमोरी या एमआरएएम की तुलना में कम प्रोग्रामिंग धाराओं को प्रदर्शित करता है।<ref>{{Cite book | doi = 10.1109/IEDM.2007.4419060| chapter = Low Power and High Speed Switching of Ti-doped NiO ReRAM under the Unipolar Voltage Source of less than 3 V| title = 2007 IEEE International Electron Devices Meeting| pages = 767| year = 2007| last1 = Tsunoda | first1 = K.| last2 = Kinoshita | first2 = K.| last3 = Noshiro | first3 = H.| last4 = Yamazaki | first4 = Y.| last5 = Iizuka | first5 = T.| last6 = Ito | first6 = Y.| last7 = Takahashi | first7 = A.| last8 = Okano | first8 = A.| last9 = Sato | first9 = Y.| last10 = Fukano | first10 = T.| last11 = Aoki | first11 = M.| last12 = Sugiyama | first12 = Y.| isbn = 978-1-4244-1507-6| s2cid = 40684267}}</ref> कुछ सामान्य रूप से उद्धृत | 2007 में आईईडीएम सम्मेलन में पत्रों ने पहली बार सुझाव दिया कि प्रोग्रामिंग प्रदर्शन, प्रतिधारण या सहनशक्ति को बलि किए बिना रेराम फेज-चेंज मेमोरी या एमआरएएम की तुलना में कम प्रोग्रामिंग धाराओं को प्रदर्शित करता है।<ref>{{Cite book | doi = 10.1109/IEDM.2007.4419060| chapter = Low Power and High Speed Switching of Ti-doped NiO ReRAM under the Unipolar Voltage Source of less than 3 V| title = 2007 IEEE International Electron Devices Meeting| pages = 767| year = 2007| last1 = Tsunoda | first1 = K.| last2 = Kinoshita | first2 = K.| last3 = Noshiro | first3 = H.| last4 = Yamazaki | first4 = Y.| last5 = Iizuka | first5 = T.| last6 = Ito | first6 = Y.| last7 = Takahashi | first7 = A.| last8 = Okano | first8 = A.| last9 = Sato | first9 = Y.| last10 = Fukano | first10 = T.| last11 = Aoki | first11 = M.| last12 = Sugiyama | first12 = Y.| isbn = 978-1-4244-1507-6| s2cid = 40684267}}</ref> कुछ सामान्य रूप से उद्धृत रेरैम सिस्टम का वर्णन नीचे किया गया है। | ||
=== जीबी-स्केल रेराम === | === जीबी-स्केल रेराम === | ||
2013 में सैनडिस्क द्वारा 32 जीबी 24 एनएम रेराम प्रकाशित किया गया था, जिसमें गैर-ट्रांजिस्टर एक्सेस डिवाइस और धातु ऑक्साइड आरआरएएम संरचना के अलावा कई विवरण | 2013 में सैनडिस्क द्वारा 32 जीबी 24 एनएम रेराम प्रकाशित किया गया था, जिसमें गैर-ट्रांजिस्टर एक्सेस डिवाइस और धातु ऑक्साइड आरआरएएम संरचना के अलावा कई विवरण सम्मिलित नहीं थे।<ref>T. Liu et al., ISSCC 2013.</ref> | ||
2014 में माइक्रोन और सोनी द्वारा 16 Gb 27nm | 2014 में माइक्रोन और सोनी द्वारा 16 Gb 27nm रेरैम (वास्तव में CBRAM) प्रकाशित किया गया था। बिट के लिए 1T1R संरचना के बजाय, दो बिट्स को दो ट्रांजिस्टर और निचले इलेक्ट्रोड के बीच विभाजित किया गया था, जबकि शीर्ष भागों (इलेक्ट्रोलाइट, कॉपर जलाशय और शीर्ष) को साझा किया गया था। इलेक्ट्रोड)।<ref>J. Zahurak et al., IEDM 2014.</ref> | ||
=== एचएफओ<sub>2</sub>आधारित रेराम === | === एचएफओ<sub>2</sub>आधारित रेराम === | ||
IEDM 2008 में, पहली उच्च-प्रदर्शन | IEDM 2008 में, पहली उच्च-प्रदर्शन रेरैम विधि का प्रदर्शन [[ITRI]] द्वारा HfO का उपयोग करके किया गया था<sub>2</sub> Ti बफ़र परत के साथ, 10 ns से कम स्विचिंग समय और 30μA से कम धाराएँ दिखा रहा है। IEDM 2010 में, ITRI ने फिर से गति रिकॉर्ड तोड़ दिया, <0.3 ns स्विचिंग समय दिखाते हुए, साथ ही 100% तक उपज और 10 अरब चक्रों तक धीरज की अनुमति देने के लिए प्रक्रिया और संचालन में सुधार भी दिखाया।<ref>H-Y. Lee et al., IEDM 2010.</ref> [[आईएमईसी]] ने वीएलएसआई प्रौद्योगिकी और सर्किट पर 2012 संगोष्ठी में अपने रेराम कार्यक्रम के अपडेट प्रस्तुत किए, जिसमें 500 एनए ऑपरेटिंग वर्तमान के साथ समाधान भी सम्मिलित है।<ref>L. Goux ''et al.'', 2012 Symp. on VLSI Tech. Dig. of Tech. Papers, 159 (2012).</ref> | ||
ITRI ने Ti/HfO पर ध्यान केंद्रित किया था<sub>2</sub> 2008 में इसके पहले प्रकाशन के बाद से सिस्टम। ITRI का पेटेंट 8362454 तब से TSMC को बेचा जा चुका है;<ref>{{Cite web|url=https://assignment.uspto.gov/patent/index.html#/patent/search/resultAbstract?id=8362454&type=patNum|title = United States Patent and Trademark Office}}</ref> पूर्व लाइसेंसधारियों की संख्या अज्ञात है। दूसरी ओर, IMEC ने मुख्य रूप से Hf/HfO पर ध्यान केंद्रित किया<sub>2</sub>.<ref>Y. Y. Chen ''et al.'', IEDM 2013.</ref> विनबॉन्ड ने एचएफओ को आगे बढ़ाने और व्यावसायीकरण की दिशा में हाल ही में काम किया था<sub>2</sub>आधारित रेराम।<ref>C-H. Ho ''et al.'', 2016 Symposium on VLSI Technology.</ref> | ITRI ने Ti/HfO पर ध्यान केंद्रित किया था<sub>2</sub> 2008 में इसके पहले प्रकाशन के बाद से सिस्टम। ITRI का पेटेंट 8362454 तब से TSMC को बेचा जा चुका है;<ref>{{Cite web|url=https://assignment.uspto.gov/patent/index.html#/patent/search/resultAbstract?id=8362454&type=patNum|title = United States Patent and Trademark Office}}</ref> पूर्व लाइसेंसधारियों की संख्या अज्ञात है। दूसरी ओर, IMEC ने मुख्य रूप से Hf/HfO पर ध्यान केंद्रित किया<sub>2</sub>.<ref>Y. Y. Chen ''et al.'', IEDM 2013.</ref> विनबॉन्ड ने एचएफओ को आगे बढ़ाने और व्यावसायीकरण की दिशा में हाल ही में काम किया था<sub>2</sub>आधारित रेराम।<ref>C-H. Ho ''et al.'', 2016 Symposium on VLSI Technology.</ref> | ||
चीनी समूह ने अब तक का सबसे बड़ा 1T1R RRAM प्रस्तुत किया, जो कि 130nm प्रक्रिया पर 64 एमबी की चिप है।<ref>X. Han et al., CICC 2017.</ref> 10 मिलियन चक्र प्राप्त किए गए, साथ ही साथ 75 डिग्री सेल्सियस पर 10 वर्ष की अतिरिक्त अवधारण भी की गई। | चीनी समूह ने अब तक का सबसे बड़ा 1T1R RRAM प्रस्तुत किया, जो कि 130nm प्रक्रिया पर 64 एमबी की चिप है।<ref>X. Han et al., CICC 2017.</ref> 10 मिलियन चक्र प्राप्त किए गए, साथ ही साथ 75 डिग्री सेल्सियस पर 10 वर्ष की अतिरिक्त अवधारण भी की गई। | ||
=== पैनासोनिक === | === पैनासोनिक === | ||
पैनासोनिक ने अपने टाओ का खुलासा किया<sub>x</sub>IEDM 2008 पर आधारित | पैनासोनिक ने अपने टाओ का खुलासा किया<sub>x</sub>IEDM 2008 पर आधारित रेरैम।<ref>{{cite book|last1=Wei|first1=Z.|last2=Kanzawa|first2=Y.|last3=Arita|first3=K.|last4=Katoh|first4=Y.|last5=Kawai|first5=K.|last6=Muraoka|first6=S.|last7=Mitani|first7=S.|last8=Fujii|first8=S.|last9=Katayama|first9=K.|last10=Iijima|first10=M.|last11=Mikawa|first11=T.|last12=Ninomiya|first12=T.|last13=Miyanaga|first13=R.|last14=Kawashima|first14=Y.|last15=Tsuji|first15=K.|last16=Himeno|first16=A.|last17=Okada|first17=T.|last18=Azuma|first18=R.|last19=Shimakawa|first19=K.|last20=Sugaya|first20=H.|last21=Takagi|first21=T.|last22=Yasuhara|first22=R.|last23=Horiba|first23=K.|last24=Kumigashira|first24=H.|last25=Oshima|first25=M.|title=अत्यधिक विश्वसनीय TaOx ReRAM और रेडॉक्स प्रतिक्रिया तंत्र का प्रत्यक्ष प्रमाण|journal=2008 IEEE International Electron Devices Meeting|date=2008|pages=1–4|doi=10.1109/IEDM.2008.4796676|isbn=978-1-4244-2377-4|s2cid=30862029}}</ref> ताओ के साथ इंटरफेस करने के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकता उच्च कार्य फ़ंक्शन धातु जैसे पीटी या आईआर की आवश्यकता थी<sub>x</sub> परत। O सामग्री के परिवर्तन से प्रतिरोध परिवर्तन के साथ-साथ Schottky बैरियर परिवर्तन भी होता है। अभी हाल ही में, टा<sub>2</sub>O<sub>5</sub>/व्यक्ति<sub>x</sub> परत को लागू किया गया था, जिसे अभी भी टा के साथ इंटरफेस करने के लिए उच्च कार्य फ़ंक्शन धातु की आवश्यकता होती है<sub>2</sub>O<sub>5</sub>.<ref>Y. Hayakawa ''et al.'', 2015 Symposium on VLSI Technology.</ref> यह प्रणाली उच्च धीरज प्रदर्शन (ट्रिलियन चक्र) से जुड़ी हुई है,<ref>M-J. Lee ''et al.'', Nat. Mat. 10, 625 (2011).</ref> लेकिन उत्पाद 100K चक्रों पर निर्दिष्ट हैं।<ref>[http://www.mouser.tw/new/panasonic/panasonic-mn101l-reram/ Panasonic ReRAM-based product description]</ref> ~100 एनएम जितना बड़ा फिलामेंट व्यास देखा गया है।<ref>Z. Wei, IMW 2013.</ref> Panasonic ने Fujitsu के साथ 4Mb भाग जारी किया,<ref>{{Cite web|url=https://www.fujitsu.com/jp/group/fsl/en/resources/news/press-releases/2016/1026.html|title=Fujitsu Semiconductor Launches World's Largest Density 4 Mbit ReRAM Product for Mass Production : FUJITSU SEMICONDUCTOR|website=www.fujitsu.com}}</ref> और UMC के साथ 40 एनएम एम्बेडेड मेमोरी विकसित कर रहा है।<ref>{{Cite web|url=https://www.businesswire.com/news/home/20170206005452/en/Panasonic-and-United-Microelectronics-Corporation-Agreed-to-Develop-Mass-Production-Process-for-Next-Generation-ReRAM|title=पैनासोनिक और यूनाइटेड माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक कॉर्पोरेशन अगली पीढ़ी के रेराम के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रिया विकसित करने पर सहमत हुए|date=February 6, 2017|website=www.businesswire.com}}</ref> | ||
=== एचपी मेमिस्टर === | === एचपी मेमिस्टर === | ||
30 अप्रैल 2008 को, एचपी ने घोषणा की कि उन्होंने मेमिस्टर की खोज की थी, जिसे मूल रूप से 1971 में चुआ द्वारा लापता चौथे मौलिक सर्किट तत्व के रूप में देखा गया था। 8 जुलाई को उन्होंने घोषणा की कि वे अपने मेमिस्टर का उपयोग करके रेराम का प्रोटोटाइप बनाना | 30 अप्रैल 2008 को, एचपी ने घोषणा की कि उन्होंने मेमिस्टर की खोज की थी, जिसे मूल रूप से 1971 में चुआ द्वारा लापता चौथे मौलिक सर्किट तत्व के रूप में देखा गया था। 8 जुलाई को उन्होंने घोषणा की कि वे अपने मेमिस्टर का उपयोग करके रेराम का प्रोटोटाइप बनाना प्रारंभ करेंगे।<ref>[http://www.eetimes.com/news/design/rss/showArticle.jhtml?articleID=208803176&cid=RSSfeed_eetimes_designRSS EETimes.com – Memristors ready for prime time]</ref> HP ने सबसे पहले TiO का उपयोग करके अपने मेमिस्टर का प्रदर्शन किया<sub>x</sub>,<ref>D. B. Strukov, Nature 453, 80 (2008).</ref> लेकिन बाद में ताओ में चले गए<sub>x</sub>,<ref>J. P. Strachan ''et al.'', IEEE Trans. Elec. Dev. 60, 2194 (2013).</ref> संभवतः बेहतर स्थिरता के कारण।<ref>{{Cite web |url=http://www.jos.ac.cn/bdtxbcn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=15090022&year_id=2016&quarter_id=6&falg=1 |title=Comparison of Pt/TiOx/Pt vs Pt/TaOx/TaOy/Pt |access-date=2017-02-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170213170042/http://www.jos.ac.cn/bdtxbcn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=15090022&year_id=2016&quarter_id=6&falg=1 |archive-date=2017-02-13 |url-status=dead }}</ref> ताओ<sub>x</sub>-आधारित डिवाइस में पैनासोनिक के रेरैम के साथ कुछ सामग्री समानता है, लेकिन ऑपरेशन विशेषताएँ अलग हैं। Hf/HfOx प्रणाली का इसी तरह अध्ययन किया गया था।<ref>S. Kumar ''et al.'', ACS Nano 10, 11205 (2016).</ref> | ||
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=== [[वीबिट नैनो]] === | === [[वीबिट नैनो]] === | ||
Weebit Nano CEA-Leti: Laboratoire d'électronique des Technologies de l'सूचना|CEA-Leti के साथ काम कर रहा है, जो | Weebit Nano CEA-Leti: Laboratoire d'électronique des Technologies de l'सूचना|CEA-Leti के साथ काम कर रहा है, जो रेरैम विधि को आगे बढ़ाने के लिए यूरोप के सबसे बड़े नैनो टेक्नोलॉजी अनुसंधान संस्थानों में से है। नवंबर, 2017 से प्रारंभ होकर, कंपनी ने 40 nm SiOx रेरैम सेल में विनिर्माण क्षमता का प्रदर्शन किया है,<ref>{{Cite web|url=https://www.rram-info.com/weebit-announced-working-40nm-siox-rram-cell-samples|title=Weebit announced working 40nm SiOx RRAM cell samples | RRAM-Info|website=www.rram-info.com}}</ref> इसके बाद 2018 में कामकाजी सरणियों का प्रदर्शन<ref>{{Cite web|url=https://www.eenewseurope.com/news/siox-reram-reaches-1mbit-milestone-0|title=SiOx ReRAM 1Mbit मील के पत्थर तक पहुँच गया|date=July 4, 2018|website=eeNews Europe}}</ref> और 2020 में असतत घटक।<ref>{{Cite web|url=https://www.rram-info.com/weebit-nano-packaged-its-rram-chips-first-time|title=Weebit Nano packaged its RRAM chips for the first time | RRAM-Info|website=www.rram-info.com}}</ref> जुलाई 2021 में, कंपनी ने अपने पहले एम्बेडेड रेरैम मॉड्यूल को टेप किया।<ref>{{Cite web|url=https://www.rram-info.com/weebit-nano-completed-its-first-embedded-rram-module-design-and-tape-out|title=Weebit Nano completed its first embedded RRAM module design and tape-out | RRAM-Info|website=www.rram-info.com}}</ref> सितंबर 2021 में, वीबिट ने लेटी के साथ मिलकर 300 मिमी वेफर्स पर 28 एनएम FDSOI प्रक्रिया का उपयोग करते हुए 1 एमबी रेरैम सरणी का उत्पादन, परीक्षण और विशेषता की।<ref>{{Cite web|url=https://www.electronicsweekly.com/news/business/weebit-nano-reram-scaled-28nm-2021-10/|title=Weebit Nano ReRAM scaled to 28nm|website=www.electronicsweekly.com|date=October 2021}}</ref> | ||
=== क्रॉसबार === | === क्रॉसबार === | ||
क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता) डायोड + रीरैम प्राप्त करने के लिए थ्रेसहोल्ड स्विचिंग सिस्टम के साथ असंगत सी में एजी फिलामेंट लागू करता है।<ref>Y. Dong ''et al.'', Nano. Lett. 8, 386 (2008).</ref><ref>S. H. Jo ''et al.'', ASPDAC 2015.</ref> उनकी प्रणाली में 1T1R या 1TNR आर्किटेक्चर में ट्रांजिस्टर का उपयोग | क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता) डायोड + रीरैम प्राप्त करने के लिए थ्रेसहोल्ड स्विचिंग सिस्टम के साथ असंगत सी में एजी फिलामेंट लागू करता है।<ref>Y. Dong ''et al.'', Nano. Lett. 8, 386 (2008).</ref><ref>S. H. Jo ''et al.'', ASPDAC 2015.</ref> उनकी प्रणाली में 1T1R या 1TNR आर्किटेक्चर में ट्रांजिस्टर का उपयोग सम्मिलित है। क्रॉसबार ने 2017 में 40 एनएम प्रक्रिया पर एसएमआईसी में नमूनों का उत्पादन प्रारंभ किया।<ref>[http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1331173 Crossbar sampling 40nm at SMIC]</ref> Ag फिलामेंट व्यास की कल्पना दसियों नैनोमीटर के पैमाने पर की गई है।<ref>{{Cite web|url=http://sites.ieee.org/sfbanano/files/2013/06/Lu_NVMT_2013.pdf|title=TEMs of Ag filament}}</ref> | ||
=== प्रोग्राम करने योग्य धातुकरण सेल === | === प्रोग्राम करने योग्य धातुकरण सेल === | ||
{{Main|Programmable metallization cell}} | {{Main|Programmable metallization cell}} | ||
[[Infineon Technologies]] इसे प्रवाहकीय-ब्रिजिंग | [[Infineon Technologies]] इसे प्रवाहकीय-ब्रिजिंग रैम (CBRAM) कहती है, NEC का नैनोब्रिज नामक संस्करण है और Sony उनके संस्करण को इलेक्ट्रोलाइटिक मेमोरी कहता है। नए शोध से पता चलता है कि सीबीआरएएम [[3डी प्रिंटेड]] हो सकता है।<ref>[http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4978664?dm_i=3Q4Y%2C6QBI%2CJ2QY2%2CNJEU%2C1& Fully inkjet printed flexible resistive memory] -[[American Institute of Physics|AIP]] Scitation</ref><ref>[http://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/14672/Mass-Producing-Printed-Electronics.aspx Mass Producing Printed Electronics] -Engineering.com</ref> | ||
<big>क्वांटम डॉट प्रतिरोधक मेमोरी डिवाइस</big> | <big>क्वांटम डॉट प्रतिरोधक मेमोरी डिवाइस</big> | ||
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== रीराम टेस्ट बोर्ड == | == रीराम टेस्ट बोर्ड == | ||
* Panasonic AM13L-STK2 : MN101LR05D 8-बिट MCU मूल्यांकन के लिए बिल्ट इन | * Panasonic AM13L-STK2 : MN101LR05D 8-बिट MCU मूल्यांकन के लिए बिल्ट इन रेरैम के साथ, {{nowrap|USB 2.0}} कनेक्टर | ||
== भविष्य के अनुप्रयोग == | == भविष्य के अनुप्रयोग == | ||
PRAM की तुलना में, | PRAM की तुलना में, रेरैम तेज़ टाइमस्केल (स्विचिंग समय 10 ns से कम हो सकता है) पर संचालित होता है, जबकि MRAM की तुलना में, इसमें सरल, छोटी सेल संरचना (8F² MIM स्टैक से कम) होती है। यूनिट सेल आकार को 4F² तक कम करने के लिए क्रॉसबार मेमोरी संरचना के लिए ऊर्ध्वाधर 1D1R (डायोड, प्रतिरोधक स्विचिंग डिवाइस) एकीकरण का उपयोग किया जा सकता है (F सुविधा आयाम है)।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0022-3727/46/14/145101 | title = प्रतिरोधी स्विचिंग के लिए लंबवत एकीकृत ZnO- आधारित 1D1R संरचना| journal = Journal of Physics D: Applied Physics| volume = 46| issue = 14| pages = 145101| year = 2013| last1 = Zhang| first1 = Yang| last2 = Duan| first2 = Ziqing| last3 = Li| first3 = Rui| last4 = Ku| first4 = Chieh-Jen| last5 = Reyes| first5 = Pavel I| last6 = Ashrafi| first6 = Almamun| last7 = Zhong| first7 = Jian| last8 = Lu| first8 = Yicheng| bibcode = 2013JPhD...46n5101Z| s2cid = 121110610}}</ref> फ्लैश मेमोरी और रेसट्रैक मेमोरी की तुलना में, कम वोल्टेज पर्याप्त होता है, और इसलिए इसका उपयोग कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। | ||
ITRI ने दिखाया है कि | ITRI ने दिखाया है कि रेरैम 30 एनएम से नीचे स्केलेबल है।<ref>{{cite book|last1=Chen|first1=Y. S.|last2=Lee|first2=H. Y.|last3=Chen|first3=P. S.|last4=Gu|first4=P. Y.|last5=Chen|first5=C. W.|last6=Lin|first6=W. P.|last7=Liu|first7=W. H.|last8=Hsu|first8=Y. Y.|last9=Sheu|first9=S. S.|last10=Chiang|first10=P. C.|last11=Chen|first11=W. S.|last12=Chen|first12=F. T.|last13=Lien|first13=C. H.|last14=Tsai|first14=M. J.|title=प्रतिरोधी वितरण में सुधार के साथ अत्यधिक स्केलेबल हेफ़नियम ऑक्साइड मेमोरी और डिस्टर्ब इम्युनिटी को पढ़ें|journal=2009 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)|date=2009|pages=1–4|doi=10.1109/IEDM.2009.5424411|isbn=978-1-4244-5639-0|s2cid=36391893}}</ref> ऑक्साइड-आधारित रेरैम के लिए ऑक्सीजन परमाणुओं की गति महत्वपूर्ण घटना है;<ref>New Non-Volatile Memory Workshop 2008, Hsinchu, Taiwan.</ref> अध्ययन ने संकेत दिया कि ऑक्सीजन की गति 2 एनएम के रूप में छोटे क्षेत्रों में हो सकती है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1038/nmat2136 | pmid = 18311143| title = Nanoscale control of an interfacial metal–insulator transition at room temperature| journal = Nature Materials| volume = 7| issue = 4| pages = 298–302| year = 2008| last1 = Cen| first1 = C.| last2 = Thiel| first2 = S.| last3 = Hammerl| first3 = G.| last4 = Schneider| first4 = C. W.| last5 = Andersen| first5 = K. E.| last6 = Hellberg| first6 = C. S.| last7 = Mannhart| first7 = J.| last8 = Levy| first8 = J.| bibcode = 2008NatMa...7..298C| url = https://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/frontdoor/index/index/docId/61913}}</ref> ऐसा माना जाता है कि यदि कोई फिलामेंट जिम्मेदार है, तो यह सेल आकार के साथ सीधे स्केलिंग प्रदर्शित नहीं करेगा।<ref>I. G. Baek et al.,IEDM 2004.</ref> इसके बजाय, वर्तमान अनुपालन सीमा (उदाहरण के लिए, बाहरी अवरोधक द्वारा निर्धारित) फिलामेंट की वर्तमान-वहन क्षमता को परिभाषित कर सकती है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1149/1.2750450 | title = Bistable Resistive Switching in Al2O3 Memory Thin Films| journal = Journal of the Electrochemical Society| volume = 154| issue = 9| pages = G189| year = 2007| last1 = Lin| first1 = Chih-Yang| last2 = Wu| first2 = Chen-Yu| last3 = Wu| first3 = Chung-Yi| last4 = Hu| first4 = Chenming| last5 = Tseng| first5 = Tseung-Yuen| bibcode = 2007JElS..154G.189L}}</ref> | ||
रेरैम की क्षमता को साकार करने में महत्वपूर्ण बाधा चुपके पथ की समस्या है जो बड़े निष्क्रिय सरणियों में होती है। 2010 में, स्नीक-पाथ वर्तमान हस्तक्षेप के संभावित समाधान के रूप में [[पूरक प्रतिरोधक स्विचिंग]] (CRS) की शुरुआत की गई थी।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1038/nmat2748 | pmid = 20400954| title = निष्क्रिय नैनोक्रॉसबार मेमोरी के लिए पूरक प्रतिरोधक स्विच| journal = Nature Materials| volume = 9| issue = 5| pages = 403–6| year = 2010| last1 = Linn| first1 = Eike| last2 = Rosezin| first2 = Roland| last3 = Kügeler| first3 = Carsten| last4 = Waser| first4 = Rainer| bibcode = 2010NatMa...9..403L}}</ref> सीआरएस दृष्टिकोण में, सूचना भंडारण राज्य उच्च और निम्न-प्रतिरोध राज्यों (एचआरएस/एलआरएस और एलआरएस/एचआरएस) के जोड़े हैं ताकि समग्र प्रतिरोध हमेशा उच्च हो, जिससे बड़े निष्क्रिय क्रॉसबार सरणी की अनुमति मिलती है। | |||
प्रारंभिक सीआरएस समाधान के लिए दोष वर्तमान माप के आधार पर पारंपरिक विनाशकारी रीडआउट के कारण सहनशक्ति को बदलने की आवश्यकता है। क्षमता माप के आधार पर गैर-विनाशकारी रीडआउट के लिए नया दृष्टिकोण संभावित रूप से भौतिक सहनशक्ति और बिजली की खपत दोनों के लिए आवश्यकताओं को कम करता है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0957-4484/22/39/395203 | pmid = 21891857| title = पूरक प्रतिरोधी स्विच के लिए क्षमता आधारित गैर-विनाशकारी रीडआउट| journal = Nanotechnology| volume = 22| issue = 39| pages = 395203| year = 2011| last1 = Tappertzhofen| first1 = S| last2 = Linn| first2 = E| last3 = Nielen| first3 = L| last4 = Rosezin| first4 = R| last5 = Lentz| first5 = F| last6 = Bruchhaus| first6 = R| last7 = Valov| first7 = I| last8 = Böttger| first8 = U| last9 = Waser| first9 = R| bibcode = 2011Nanot..22M5203T| s2cid = 12305490}}</ref> चुपके पथ समस्या से बचने के लिए एलआरएस में गैर-रैखिकता उत्पन्न करने के लिए द्वि-परत संरचना का उपयोग किया जाता है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1063/1.3693392 | title = पैसिव क्रॉसबार एप्लिकेशन के लिए मेमिस्टर में इंजीनियरिंग नॉनलाइनियरिटी| journal = Applied Physics Letters| volume = 100| issue = 11| pages = 113501| year = 2012| last1 = Joshua Yang| first1 = J.| last2 = Zhang| first2 = M.-X.| last3 = Pickett| first3 = Matthew D.| last4 = Miao| first4 = Feng| last5 = Paul Strachan| first5 = John| last6 = Li| first6 = Wen-Di| last7 = Yi| first7 = Wei| last8 = Ohlberg| first8 = Douglas A. A.| last9 = Joon Choi| first9 = Byung| last10 = Wu| first10 = Wei| last11 = Nickel| first11 = Janice H.| last12 = Medeiros-Ribeiro| first12 = Gilberto| last13 = Stanley Williams| first13 = R.| bibcode = 2012ApPhL.100k3501J}}</ref> LRS में मजबूत अरेखीय चालन प्रदर्शित करने वाली एकल-परत डिवाइस की सूचना मिली थी।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0957-4484/23/45/455201 | pmid = 23064085| title = सिलिकॉन ऑक्साइड में विद्युत रूप से सिलवाया प्रतिरोध स्विचिंग| journal = Nanotechnology| volume = 23| issue = 45| pages = 455201| year = 2012| last1 = Mehonic| first1 = Adnan| last2 = Cueff| first2 = Sébastien| last3 = Wojdak| first3 = Maciej| last4 = Hudziak| first4 = Stephen| last5 = Labbé| first5 = Christophe| last6 = Rizk| first6 = Richard| last7 = Kenyon| first7 = Anthony J| bibcode = 2012Nanot..23S5201M| s2cid = 12528923}}</ref> एचआरएस और स्थिरता में सुधार के लिए द्विध्रुवी रेराम के लिए और द्वि-परत संरचना पेश की गई थी।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1007/s11664-012-2045-2 | title = FeZnO- आधारित प्रतिरोधक स्विचिंग उपकरण| journal = Journal of Electronic Materials| volume = 41| issue = 10| pages = 2880| year = 2012| last1 = Zhang| first1 = Yang| last2 = Duan| first2 = Ziqing| last3 = Li| first3 = Rui| last4 = Ku| first4 = Chieh-Jen| last5 = Reyes| first5 = Pavel| last6 = Ashrafi| first6 = Almamun| last7 = Lu| first7 = Yicheng| bibcode = 2012JEMat..41.2880Z| s2cid = 95921756}}</ref> | प्रारंभिक सीआरएस समाधान के लिए दोष वर्तमान माप के आधार पर पारंपरिक विनाशकारी रीडआउट के कारण सहनशक्ति को बदलने की आवश्यकता है। क्षमता माप के आधार पर गैर-विनाशकारी रीडआउट के लिए नया दृष्टिकोण संभावित रूप से भौतिक सहनशक्ति और बिजली की खपत दोनों के लिए आवश्यकताओं को कम करता है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0957-4484/22/39/395203 | pmid = 21891857| title = पूरक प्रतिरोधी स्विच के लिए क्षमता आधारित गैर-विनाशकारी रीडआउट| journal = Nanotechnology| volume = 22| issue = 39| pages = 395203| year = 2011| last1 = Tappertzhofen| first1 = S| last2 = Linn| first2 = E| last3 = Nielen| first3 = L| last4 = Rosezin| first4 = R| last5 = Lentz| first5 = F| last6 = Bruchhaus| first6 = R| last7 = Valov| first7 = I| last8 = Böttger| first8 = U| last9 = Waser| first9 = R| bibcode = 2011Nanot..22M5203T| s2cid = 12305490}}</ref> चुपके पथ समस्या से बचने के लिए एलआरएस में गैर-रैखिकता उत्पन्न करने के लिए द्वि-परत संरचना का उपयोग किया जाता है।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1063/1.3693392 | title = पैसिव क्रॉसबार एप्लिकेशन के लिए मेमिस्टर में इंजीनियरिंग नॉनलाइनियरिटी| journal = Applied Physics Letters| volume = 100| issue = 11| pages = 113501| year = 2012| last1 = Joshua Yang| first1 = J.| last2 = Zhang| first2 = M.-X.| last3 = Pickett| first3 = Matthew D.| last4 = Miao| first4 = Feng| last5 = Paul Strachan| first5 = John| last6 = Li| first6 = Wen-Di| last7 = Yi| first7 = Wei| last8 = Ohlberg| first8 = Douglas A. A.| last9 = Joon Choi| first9 = Byung| last10 = Wu| first10 = Wei| last11 = Nickel| first11 = Janice H.| last12 = Medeiros-Ribeiro| first12 = Gilberto| last13 = Stanley Williams| first13 = R.| bibcode = 2012ApPhL.100k3501J}}</ref> LRS में मजबूत अरेखीय चालन प्रदर्शित करने वाली एकल-परत डिवाइस की सूचना मिली थी।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1088/0957-4484/23/45/455201 | pmid = 23064085| title = सिलिकॉन ऑक्साइड में विद्युत रूप से सिलवाया प्रतिरोध स्विचिंग| journal = Nanotechnology| volume = 23| issue = 45| pages = 455201| year = 2012| last1 = Mehonic| first1 = Adnan| last2 = Cueff| first2 = Sébastien| last3 = Wojdak| first3 = Maciej| last4 = Hudziak| first4 = Stephen| last5 = Labbé| first5 = Christophe| last6 = Rizk| first6 = Richard| last7 = Kenyon| first7 = Anthony J| bibcode = 2012Nanot..23S5201M| s2cid = 12528923}}</ref> एचआरएस और स्थिरता में सुधार के लिए द्विध्रुवी रेराम के लिए और द्वि-परत संरचना पेश की गई थी।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1007/s11664-012-2045-2 | title = FeZnO- आधारित प्रतिरोधक स्विचिंग उपकरण| journal = Journal of Electronic Materials| volume = 41| issue = 10| pages = 2880| year = 2012| last1 = Zhang| first1 = Yang| last2 = Duan| first2 = Ziqing| last3 = Li| first3 = Rui| last4 = Ku| first4 = Chieh-Jen| last5 = Reyes| first5 = Pavel| last6 = Ashrafi| first6 = Almamun| last7 = Lu| first7 = Yicheng| bibcode = 2012JEMat..41.2880Z| s2cid = 95921756}}</ref> | ||
चुपके वर्तमान समस्या का अन्य समाधान चयनित कोशिकाओं पर सेट का उपयोग करते हुए, कोशिकाओं की पूरी पंक्ति में समानांतर में रीड और रीसेट ऑपरेशन करना है।<ref>{{cite journal|last1=Yoon|first1=Hong Sik|last2=Baek|first2=In-Gyu|last3=Zhao|first3=Jinshi|last4=Sim|first4=Hyunjun|last5=Park|first5=Min Young|last6=Lee|first6=Hansin|last7=Oh|first7=Gyu-Hwan|last8=Shin|first8=Jong Chan|last9=Yeo|first9=In-Seok|last10=Chung|first10=U.-In|title=अल्ट्रा-हाई डेंसिटी नॉन-वोलेटाइल मेमोरी एप्लिकेशन के लिए वर्टिकल क्रॉस-पॉइंट रेजिस्टेंस चेंज मेमोरी|journal=2009 Symposium on VLSI Technology|date=2009|pages=26–27|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/5200621}}</ref> इस मामले में, 3D- | चुपके वर्तमान समस्या का अन्य समाधान चयनित कोशिकाओं पर सेट का उपयोग करते हुए, कोशिकाओं की पूरी पंक्ति में समानांतर में रीड और रीसेट ऑपरेशन करना है।<ref>{{cite journal|last1=Yoon|first1=Hong Sik|last2=Baek|first2=In-Gyu|last3=Zhao|first3=Jinshi|last4=Sim|first4=Hyunjun|last5=Park|first5=Min Young|last6=Lee|first6=Hansin|last7=Oh|first7=Gyu-Hwan|last8=Shin|first8=Jong Chan|last9=Yeo|first9=In-Seok|last10=Chung|first10=U.-In|title=अल्ट्रा-हाई डेंसिटी नॉन-वोलेटाइल मेमोरी एप्लिकेशन के लिए वर्टिकल क्रॉस-पॉइंट रेजिस्टेंस चेंज मेमोरी|journal=2009 Symposium on VLSI Technology|date=2009|pages=26–27|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/5200621}}</ref> इस मामले में, 3D-रेरैम 1TNR सरणी के लिए, चुनिंदा ट्रांजिस्टर के ऊपर स्थित N रेरैम कोशिकाओं के स्तंभ के साथ, HRS की केवल आंतरिक गैर-रैखिकता पर्याप्त रूप से बड़ी होनी चाहिए, क्योंकि ऊर्ध्वाधर स्तरों की संख्या N सीमित है (जैसे। , N = 8–32), और यह कम-वर्तमान रेरैम सिस्टम के लिए संभव दिखाया गया है।<ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=F. T.|last2=Chen|first2=Y. S.|last3=Wu|first3=T. Y.|last4=Ku|first4=T. K.|title=Write Scheme Allowing Reduced LRS Nonlinearity Requirement in a 3D-RRAM Array With Selector-Less 1TNR Architecture|journal=IEEE Electron Device Letters|date=2014|volume=35|issue=2|pages=223–225|doi=10.1109/LED.2013.2294809|issn=0741-3106|bibcode=2014IEDL...35..223C|s2cid=1126533}}</ref> | ||
रेरैम और अन्य गैर-वाष्पशील रैंडम एक्सेस मेमोरी जैसे [[मैग्नेटोरेसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी]] और फेज़-चेंज मेमोरी के साथ डिज़ाइन किए गए 2D और 3D कैश की मॉडलिंग डेस्टिनी का उपयोग करके की जा सकती है।<ref>Poremba et al., "[https://www.academia.edu/9045143/DESTINY_A_Tool_for_Modeling_Emerging_3D_NVM_and_eDRAM_caches DESTINY: A Tool for Modeling Emerging 3D NVM and eDRAM caches]", DATE, 2015.</ref> औजार। | |||
== [[ कृत्रिम होशियारी ]] अनुप्रयोगों में प्रस्तावित भूमिका == | == [[ कृत्रिम होशियारी ]] अनुप्रयोगों में प्रस्तावित भूमिका == | ||
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में कई सुधारों के लिए आवश्यक बढ़ती कम्प्यूटेशनल मांगों ने कई लोगों को यह अनुमान लगाने के लिए प्रेरित किया है कि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और [[ यंत्र अधिगम ]] एप्लिकेशन चलाने के लिए | आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में कई सुधारों के लिए आवश्यक बढ़ती कम्प्यूटेशनल मांगों ने कई लोगों को यह अनुमान लगाने के लिए प्रेरित किया है कि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और [[ यंत्र अधिगम ]] एप्लिकेशन चलाने के लिए रेरैम कार्यान्वयन अत्यंत उपयोगी हार्डवेयर हो सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Prezioso |first1=M. |editor1-first=Ferechteh H |editor1-last=Teherani |editor2-first=David C |editor2-last=Look |editor3-first=David J |editor3-last=Rogers |display-authors=etal |title=RRAM-based Hardware Implementation of Artificial Neural Networks: Progress Updates and Challenges Ahead |journal=SPIE Annual Review |series=Oxide-based Materials and Devices VII |date=2016 |volume=9749 |page=974918 |doi=10.1117/12.2235089 |bibcode=2016SPIE.9749E..18P |s2cid=20633281 |url=https://web.ece.ucsb.edu/~strukov/papers/2016/SPIEannreview2016.pdf |access-date=June 13, 2021}}</ref> | ||
स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी हैवेल के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं ने आरआरएएम बनाया है जो मेमोरी के भीतर ही एआई प्रोसेसिंग करता है, जिससे कंप्यूट और मेमोरी यूनिट के बीच अलगाव समाप्त हो जाता है। यह अत्याधुनिक से दोगुना ऊर्जा कुशल है।<ref>{{cite web|url=https://news.stanford.edu/2022/08/18/new-chip-ramps-ai-computing-efficiency/|title=स्टैनफोर्ड के इंजीनियर नई चिप पेश करते हैं जो एआई कंप्यूटिंग दक्षता को बढ़ाती है|date=August 18, 2022}}</ref> | स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी हैवेल के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं ने आरआरएएम बनाया है जो मेमोरी के भीतर ही एआई प्रोसेसिंग करता है, जिससे कंप्यूट और मेमोरी यूनिट के बीच अलगाव समाप्त हो जाता है। यह अत्याधुनिक से दोगुना ऊर्जा कुशल है।<ref>{{cite web|url=https://news.stanford.edu/2022/08/18/new-chip-ramps-ai-computing-efficiency/|title=स्टैनफोर्ड के इंजीनियर नई चिप पेश करते हैं जो एआई कंप्यूटिंग दक्षता को बढ़ाती है|date=August 18, 2022}}</ref> | ||
Revision as of 20:44, 18 June 2023
| कंप्यूटर मेमोरी और डेटा स्टोरेज प्रकार |
|---|
| वाष्पशील |
| गैर-वाष्पशील |
प्रतिरोधक रैंडम एक्सेस मेमोरी (रेरैम या RRAM) एक प्रकार की गैर-वाष्पशील (एनवी) रैंडम-एक्सेस मेमोरी (रैम) कंप्यूटर मेमोरी है जो अचालक ठोस-अवस्था सामग्री में प्रतिरोध को बदलकर काम करती है, जिसे अधिकांश मेमिस्टर के रूप में संदर्भित किया जाता है।
रेरैम में कंडक्टिव-ब्रिजिंग रैम (सीबीआरएएम) और फेज़-चेंज मेमोरी (पीसीएम) जैसी कुछ समानताएँ हैं। सीबीआरएएम में एक इलेक्ट्रोड सम्मिलित है जो आयन प्रदान करता है जो इलेक्ट्रोलाइट सामग्री में आसानी से घुल जाता है, जबकि पीसीएम में अनाकार-से-क्रिस्टलीय या क्रिस्टलीय-से-अनाकार चरण परिवर्तनों को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त जूल ताप उत्पन्न करना सम्मिलित है। इसके विपरीत, रेरैम में एक पतली ऑक्साइड परत में दोष उत्पन्न करना सम्मिलित है, जिसे ऑक्सीजन रिक्तियों (ऑक्साइड बॉन्ड स्थानों जहां ऑक्सीजन को हटा दिया गया है) के रूप में जाना जाता है, जो बाद में विद्युत क्षेत्र के अनुसार चार्ज और बहाव कर सकता है। ऑक्साइड में ऑक्सीजन आयनों और रिक्तियों की गति अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गति के अनुरूप होगी।
चूँकि रेरैम को प्रारंभ में फ्लैश मेमोरी के लिए एक प्रतिस्थापन विधि के रूप में देखा गया था, रेरैम की लागत और प्रदर्शन लाभ कंपनियों के लिए प्रतिस्थापन के साथ आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। स्पष्टतः, रेरैम के लिए सामग्री की विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। चूँकि, यह खोज[1] कि लोकप्रिय हाई-κ गेट डाइइलेक्ट्रिक HfO2 को लो-वोल्टेज रेरैम के रूप में उपयोग किया जा सकता है, ने शोधकर्ताओं को और अधिक संभावनाओं की जांच करने के लिए प्रोत्साहित किया है।
आरआरएएम यूरोपीय संघ के सदस्यों सहित कुछ देशों में जापानी इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माता तीव्र निगम का पंजीकृत ट्रेडमार्क नाम है।[2]
ऊर्जा-कुशल चिप जिसे न्यूरोआरएएम कहा जाता है, छोटे उपकरणों पर बड़े पैमाने पर एआई एल्गोरिदम चलाने के लिए पुराने डिजाइन दोष को ठीक करता है, कम से कम केवल कुछ मिलियन बिट तंत्रिका स्थिति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए व्यर्थ डिजिटल कंप्यूटर के समान शुद्धता तक पहुंचता है। जैसा कि न्यूरोआरएएम एनालॉग विधि है, यह उसी एनालॉग शोर की समस्या से ग्रस्त है जो अन्य एनालॉग अर्धचालक को प्लेग करती है। जबकि यह बाधा है, उपयोगी कार्य करने के लिए कई न्यूरल प्रोसेसर को बिट-परफेक्ट अवस्था स्टोरेज की आवश्यकता होती है।[3]
इतिहास
2000 के दशक की शुरुआत में, कई कंपनियों द्वारा रेरैमs का विकास किया जा रहा था, जिनमें से कुछ ने इस विधि के विभिन्न कार्यान्वयन का दावा करते हुए पेटेंट आवेदन दायर किए।[4][5][6] रेरैम ने प्रारंभिक रूप से सीमित KB-क्षमता पैमाने पर व्यावसायीकरण में प्रवेश किया है।[citation needed]
फरवरी 2012 में, Rambus ने 35 मिलियन डॉलर में यूनिटी सेमीकंडक्टर नामक रेरैम कंपनी खरीदी।[7] PANASONIC ने मई 2012 में टैंटलम ऑक्साइड 1T1R (1 ट्रांजिस्टर - 1 रेसिस्टर) मेमोरी सेल आर्किटेक्चर पर आधारित रेरैम मूल्यांकन किट लॉन्च की।[8] 2013 में, क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता) ने डाक टिकट के आकार के बारे में चिप के रूप में रेरैम प्रोटोटाइप पेश किया जो 1 टीबी डेटा स्टोर कर सकता था। अगस्त 2013 में, कंपनी ने दावा किया कि उनके रेरैम चिप्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन 2015 के लिए निर्धारित किया गया था।[9] मेमोरी संरचना (Ag/a-Si/Si) सिल्वर-आधारित CBRAM के समान है।
इसके अलावा 2013 में, Hewlett-Packard ने मेमिस्टर-आधारित रेरैम वेफर (इलेक्ट्रॉनिक्स) का प्रदर्शन किया, और भविष्यवाणी की कि प्रौद्योगिकी पर आधारित 100 TB SSDs 2018 में 1.5 PB क्षमता के साथ 2020 में उपलब्ध हो सकते हैं, बस समय के विकास में रोक के लिए नंद फ्लैश क्षमता।[10] अलग-अलग अचालक सामग्रियों के आधार पर रेराम के विभिन्न रूपों का खुलासा किया गया है, जो कि धातु के आक्साइड से मैंने आपके सह भाई की जाँच की के संक्रमण के लिए पर्कोव्साइट्स से फैले हुए हैं। सिलिकॉन डाइऑक्साइड को मई 1966 की शुरुआत में प्रतिरोधक स्विचिंग प्रदर्शित करने के लिए दिखाया गया था,[11] और हाल ही में दोबारा गौर किया गया है।[12][13] 1963 और 1964 में, नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के सदस्यों द्वारा पहली बार पतली-फिल्म प्रतिरोधी मेमोरी सरणी प्रस्तावित की गई थी।[14][15] इस नई थिन-फिल्म प्रतिरोधक मेमोरी पर आगे के कार्य के बारे में जे.जी. 1967 में सीमन्स।[16][17] 1970 में, परमाणु ऊर्जा अनुसंधान प्रतिष्ठान और लीड्स विश्वविद्यालय के सदस्यों ने तंत्र को सैद्धांतिक रूप से समझाने का प्रयास किया।[18]: 1180 मई 1997 में, फ्लोरिडा विश्वविद्यालय और हनीवेल के शोध दल ने इलेक्ट्रॉन साइक्लोट्रॉन अनुनाद प्लाज्मा एचिंग का उपयोग करके मैग्नेटो-प्रतिरोधक रैंडम एक्सेस मेमोरी के लिए निर्माण विधि की सूचना दी।[19] लियोन चुआ ने तर्क दिया कि रेरैम सहित सभी दो-टर्मिनल गैर-वाष्पशील मेमोरी उपकरणों को यादगार माना जाना चाहिए।[20] एचपी लैब्स के स्टेन विलियम्स ने भी तर्क दिया कि रेराम यादगार था।[21] हालांकि, अन्य लोगों ने इस शब्दावली को चुनौती दी और किसी भी भौतिक रूप से प्राप्य डिवाइस के लिए यादगार सिद्धांत की प्रयोज्यता प्रश्न के लिए खुली है।[22][23][24] क्या रेडॉक्स-आधारित प्रतिरोधी स्विचिंग तत्व (रेराम) वर्तमान मेमरिस्टर सिद्धांत द्वारा कवर किए गए हैं, विवादित है।[25]
सिलिकॉन ऑक्साइड प्रतिरोध स्विचिंग का दिलचस्प मामला प्रस्तुत करता है। आंतरिक स्विचिंग के दो अलग-अलग तरीकों की सूचना दी गई है - सतह-आधारित, जिसमें प्रवाहकीय सिलिकॉन तंतु उजागर किनारों पर उत्पन्न होते हैं (जो आंतरिक-छिद्रों के भीतर-या बाहरी-मेसा संरचनाओं की सतह पर हो सकते हैं), और बल्क स्विचिंग, जिसमें ऑक्सीजन रिक्ति तंतु ऑक्साइड के थोक के भीतर उत्पन्न होते हैं। पूर्व मोड हवा में तंतुओं के ऑक्सीकरण से ग्रस्त है, जिससे स्विचिंग को सक्षम करने के लिए हर्मेटिक सीलिंग की आवश्यकता होती है। बाद वाले को सीलिंग की आवश्यकता नहीं है। 2014 में राइस यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन फिलामेंट-आधारित डिवाइस की घोषणा की, जिसमें झरझरा सिलिकॉन डाइऑक्साइड डाइइलेक्ट्रिक का उपयोग किया गया था, जिसमें कोई बाहरी किनारा संरचना नहीं थी - बल्कि, तंतु छिद्रों के भीतर आंतरिक किनारों पर बने थे। उपकरणों को कमरे के तापमान पर निर्मित किया जा सकता है और इसमें सब-2V फॉर्मिंग वोल्टेज, उच्च ऑन-ऑफ अनुपात, कम बिजली की खपत, प्रति सेल नौ-बिट क्षमता, उच्च स्विचिंग गति और अच्छा धीरज होता है। हवा में उनकी अक्षमता के साथ समस्याओं को उपकरणों की हेमेटिक सीलिंग से दूर किया जा सकता है। रेफरी>{{cite web|url=http://www.foresight.org/nanodot/?p=6188 |title=दूरदर्शिता संस्थान » ब्लॉग आर्काइव » नैनो-प्रौद्योगिकी-आधारित अगली पीढ़ी की मेमोरी बड़े पैमाने पर उत्पादन के करीब है|publisher=Foresight.org |access-date=2014-08-13|date=2014-08-10 }</ref> सिलिकॉन ऑक्साइड में बल्क स्विचिंग, 2012 से UCL (यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन) के शोधकर्ताओं द्वारा अग्रणी,[13]कम इलेक्ट्रोफॉर्मिंग वोल्टेज (2.5V), 1V के आसपास स्विचिंग वोल्टेज, नैनोसेकंड शासन में स्विचिंग समय, और डिवाइस विफलता के बिना 10,000,000 से अधिक चक्र प्रदान करता है - सभी परिवेश स्थितियों में।[26]
बनाना
मूल विचार यह है कि अचालक, जो सामान्य रूप से इन्सुलेट होता है, को पर्याप्त उच्च वोल्टेज के आवेदन के बाद गठित फिलामेंट या चालन पथ के माध्यम से संचालित करने के लिए बनाया जा सकता है।[27] रिक्ति या धातु दोष प्रवासन सहित विभिन्न तंत्रों से चालन पथ उत्पन्न हो सकता है। बार जब फिलामेंट बन जाता है, तो इसे दूसरे वोल्टेज द्वारा रीसेट किया जा सकता है (टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च प्रतिरोध होता है) या सेट (फिर से बनता है, जिसके परिणामस्वरूप कम प्रतिरोध होता है)। फिलामेंट के बजाय कई वर्तमान पथ संभवतः सम्मिलित हैं।[28] अचालक में इन वर्तमान पथों की उपस्थिति को प्रवाहकीय परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के माध्यम से प्रदर्शित किया जा सकता है।[27][29][30][31]
कम-प्रतिरोध पथ या तो स्थानीयकृत (फिलामेंटरी) या सजातीय हो सकता है। दोनों प्रभाव या तो इलेक्ट्रोड के बीच की पूरी दूरी पर या केवल इलेक्ट्रोड के निकट हो सकते हैं। कम-प्रतिरोध राज्य की क्षेत्र निर्भरता को मापकर फिलामेंटरी और समरूप स्विचिंग प्रभाव को अलग किया जा सकता है।[32] कुछ शर्तों के अनुसार, बनाने की प्रक्रिया को बायपास किया जा सकता है।[33] यह उम्मीद की जाती है कि इन परिस्थितियों में, इन्सुलेट ऑक्साइड परतों की तुलना में प्रारंभिक वर्तमान पहले से ही काफी अधिक है।
सीबीआरएएम कोशिकाओं को आम तौर पर बनाने की आवश्यकता नहीं होती है यदि क्यू आयन पहले से ही इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद हैं, पहले से ही डिज़ाइन किए गए फोटो-प्रसार या एनीलिंग प्रक्रिया द्वारा संचालित किए गए हैं; ऐसी कोशिकाएं आसानी से अपनी प्रारंभिक अवस्था में भी लौट सकती हैं।[34] प्रारंभ में इलेक्ट्रोलाइट में ऐसे Cu की अनुपस्थिति में, वोल्टेज अभी भी सीधे इलेक्ट्रोलाइट पर लागू होगा, और बनने की प्रबल संभावना होगी।[35]
ऑपरेशन शैलियाँ
रैंडम-एक्सेस प्रकार की यादों के लिए, 1T1R (ट्रांजिस्टर, अवरोधक) आर्किटेक्चर को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि ट्रांजिस्टर वर्तमान को उन कोशिकाओं से अलग करता है जो उन कोशिकाओं से चुनी जाती हैं जो नहीं हैं। दूसरी ओर, क्रॉस-पॉइंट आर्किटेक्चर अधिक कॉम्पैक्ट है और मेमोरी परतों को खड़ी करने में सक्षम हो सकता है, आदर्श रूप से बड़े पैमाने पर भंडारण उपकरणों के लिए अनुकूल है। हालांकि, किसी भी ट्रांजिस्टर की अनुपस्थिति में, चयनकर्ता डिवाइस द्वारा अलगाव प्रदान किया जाना चाहिए, जैसे डायोड, मेमोरी तत्व के साथ श्रृंखला में या स्वयं मेमोरी तत्व द्वारा। यदि चयनकर्ता के लिए ऑन/ऑफ अनुपात पर्याप्त नहीं है, तो इस तरह की आइसोलेशन क्षमताएं ट्रांजिस्टर के उपयोग से कम हैं, इस आर्किटेक्चर में बहुत बड़ी सरणियों को संचालित करने की क्षमता को सीमित करती हैं। पतली फिल्म आधारित थ्रेशोल्ड स्विच द्विध्रुवी और एकध्रुवीय रेराम के लिए चयनकर्ता के रूप में काम कर सकता है। थ्रेसहोल्ड स्विच-आधारित चयनकर्ता को 64 एमबी सरणी के लिए प्रदर्शित किया गया था।[36] क्रॉस-पॉइंट आर्किटेक्चर के लिए बीओओएल संगत दो टर्मिनल चयनकर्ताओं की आवश्यकता होती है जैसे द्विध्रुवी रेराम के लिए पंच-थ्रू डायोड[37] या एकध्रुवीय रेरैम के लिए पिन डायोड।[38] ध्रुवीयता या तो बाइनरी या यूनरी हो सकती है। उच्च से निम्न स्विचिंग (सेट ऑपरेशन) की तुलना में निम्न से उच्च प्रतिरोध (रीसेट ऑपरेशन) पर स्विच करने पर द्विध्रुवी प्रभाव ध्रुवीयता को उलटने का कारण बनता है। एकध्रुवीय स्विचिंग ध्रुवीयता को अप्रभावित छोड़ देता है, लेकिन विभिन्न वोल्टेज का उपयोग करता है।
प्रतिरोधी मेमोरी कोशिकाओं के लिए सामग्री प्रणाली
एकाधिक अकार्बनिक और कार्बनिक सामग्री प्रणालियां थर्मल या आयनिक प्रतिरोधी स्विचिंग प्रभाव प्रदर्शित करती हैं। इन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में बांटा जा सकता है:[32]
- चरण-परिवर्तन चाकोजेनाइड्स जैसे Ge
2Sb
2Te
5 या AgInSbTe - बाइनरी ट्रांजिशन मेटल ऑक्साइड जैसे NiO या TiO
2 - Perovskites जैसे Sr(Zr)TiO
3[39] या पीसीएमओ - ठोस-अवस्था इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे जीईएस, जीएसई, SiO
x या Cu
2S - ऑर्गेनिक चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स जैसे CuTCNQ
- जैविक दाता-स्वीकर्ता प्रणाली जैसे अल एआईडीसीएन
- दो आयामी (स्तरित) इन्सुलेट सामग्री जैसे हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड[40][41]
== RRAM Perovskite == पर आधारित है
ABO3-प्रकार की अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री जैसे BaTiO3, SrRuO3, SrZrO3, और SrTiO3 ने अपने उल्लेखनीय प्रतिरोध स्विचिंग प्रभावों और फेरोइलेक्ट्रिक, डाइइलेक्ट्रिक, और सेमीकंडक्टिंग भौतिक विशेषताओं जैसी विभिन्न कार्यात्मकताओं के कारण मेमिस्टर में स्टोरेज मीडिया के रूप में व्यापक शोध रुचि को आकर्षित किया है।[42] हालांकि, नाजुक प्रकृति और निर्माण प्रक्रिया की उच्च लागत इन ABO3 प्रकार के अकार्बनिक पेरोसाइट सामग्री के व्यापक अनुप्रयोगों को मेमिस्टर के लिए सीमित करती है। हाल ही में, ABX3-प्रकार के लीड ट्राइहैलाइड पेरोसाइट्स ने ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों जैसे फोटोवोल्टिक, फोटोडेटेक्टर और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) में उपयोग करने के लिए व्यापक अनुसंधान रुचि प्राप्त की है।[43] इन संरचनाओं में, A मोनोवैलेंट ऑर्गेनिक या इनऑर्गेनिक (MA:CH3NH3+, FA: CH(NH2)2+, Cs+, Rb+) है, B द्विसंयोजी धातु धनायन (Pb2+, Sn2+) है, और X हलाइड आयन (Cl) है , ब्र, आई)। A धनायन घन इकाई के आठ कोनों पर रहता है और B cation 3D पेरोसाइट संरचना बनाने के लिए ऑक्टाहेड्रल क्लस्टर [BX6]4 के केंद्र में स्थित है। अलग-अलग ए-साइट उद्धरणों के अनुसार, इन संरचनाओं को कार्बनिक-अकार्बनिक संकर पेरोसाइट्स और सभी-अकार्बनिक पेरोसाइट्स में वर्गीकृत किया जा सकता है।[44] इसके अलावा, इस प्रकार के पर्कोसाइट को कम लागत पर समाधान-संसाधित विधियों द्वारा आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। [16] फिर भी, कार्बनिक उद्धरणों को सम्मिलित करने के कारण, यह आमतौर पर पाया गया कि मिथाइलमोनियम (MA) और फॉर्ममिडिनियम (FA) लीड ट्राइहलाइड पेरोसाइट्स की आंतरिक तापीय अस्थिरता वास्तव में हाइब्रिड पेरोसाइट-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के लिए अड़चन थी।[45] इसलिए, इस मुद्दे को हल करने के लिए, कार्बनिक धनायनों को अन्य आयनों जैसे सीज़ियम (Cs) धनायनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। दिलचस्प बात यह है कि सीज़ियम / सीज़ियम संकरण सौर कोशिकाओं की कुछ रिपोर्टें हैं जो हमें सभी अकार्बनिक पेरोसाइट-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बेहतर स्थिरता के लिए कई नए सुराग देती हैं। अधिक से अधिक प्रकाशन प्रदर्शित करते हैं कि अकार्बनिक Cs cation- आधारित सभी-अकार्बनिक पेरोसाइट्स 100 ° C से ऊपर संरचनात्मक और ऊष्मीय रूप से स्थिर हो सकते हैं, जबकि हाइब्रिड पेरोसाइट्स 85 ° C से ऊपर आयोडाइड का नेतृत्व करने के लिए थर्मल रूप से नीचा दिखाते हैं।[46] इसलिए, यह निहित किया गया है कि कम लागत वाली प्रक्रिया का उपयोग करके स्थिर और अत्यधिक कुशल प्रतिरोधी स्विचिंग मेमोरी उपकरणों के निर्माण के लिए सभी अकार्बनिक पेरोसाइट्स उत्कृष्ट उम्मीदवार हो सकते हैं। CsPb3 perovskites को ध्यान में रखते हुए आमतौर पर समाधान विधि द्वारा तैयार किया जाता है, बिंदु दोष जैसे कि रिक्तियां, अंतरालीय और एंटीसाइट्स क्रिस्टल में संभव हैं। ये दोष बहाव-वर्चस्व प्रतिरोधी स्विचिंग मेमोरी के दोष के लिए आवश्यक हैं। इस प्रकार, इन CsPbX3 perovskites में मेमोरी डिवाइसेस में एप्लिकेशन की काफी संभावनाएं हैं।[47] इस तथ्य को देखते हुए कि हलाइड पेरोसाइट-आधारित आरआरएएम में प्रतिरोध स्विचिंग रिक्तियों के माध्यम से हलाइड परमाणुओं के प्रवास के कारण होता है, आरआरएएम के भीतर रिक्ति की प्रवासन विशेषताएं आरआरएएम की प्रमुख विशेषताओं को निर्धारित करने वाली सबसे महत्वपूर्ण सामग्री गुणों में से हैं। हालांकि, इसके महत्व के बावजूद, आरआरएएम में हलाइड रिक्ति की सक्रियता ऊर्जा बिल्कुल भी गंभीर अध्ययन विषय नहीं रही है। स्पष्टतः, हलाइड पेरोसाइट-आधारित आरआरएएम में अपेक्षित हलाइड रिक्ति का छोटा सक्रियण अवरोध इस आरआरएएम को कम वोल्टेज पर और इस प्रकार कम बिजली की खपत मोड में संचालित करने की अनुमति देने में केंद्रीय भूमिका निभाता है।[48]
प्रदर्शन
2007 में आईईडीएम सम्मेलन में पत्रों ने पहली बार सुझाव दिया कि प्रोग्रामिंग प्रदर्शन, प्रतिधारण या सहनशक्ति को बलि किए बिना रेराम फेज-चेंज मेमोरी या एमआरएएम की तुलना में कम प्रोग्रामिंग धाराओं को प्रदर्शित करता है।[49] कुछ सामान्य रूप से उद्धृत रेरैम सिस्टम का वर्णन नीचे किया गया है।
जीबी-स्केल रेराम
2013 में सैनडिस्क द्वारा 32 जीबी 24 एनएम रेराम प्रकाशित किया गया था, जिसमें गैर-ट्रांजिस्टर एक्सेस डिवाइस और धातु ऑक्साइड आरआरएएम संरचना के अलावा कई विवरण सम्मिलित नहीं थे।[50] 2014 में माइक्रोन और सोनी द्वारा 16 Gb 27nm रेरैम (वास्तव में CBRAM) प्रकाशित किया गया था। बिट के लिए 1T1R संरचना के बजाय, दो बिट्स को दो ट्रांजिस्टर और निचले इलेक्ट्रोड के बीच विभाजित किया गया था, जबकि शीर्ष भागों (इलेक्ट्रोलाइट, कॉपर जलाशय और शीर्ष) को साझा किया गया था। इलेक्ट्रोड)।[51]
एचएफओ2आधारित रेराम
IEDM 2008 में, पहली उच्च-प्रदर्शन रेरैम विधि का प्रदर्शन ITRI द्वारा HfO का उपयोग करके किया गया था2 Ti बफ़र परत के साथ, 10 ns से कम स्विचिंग समय और 30μA से कम धाराएँ दिखा रहा है। IEDM 2010 में, ITRI ने फिर से गति रिकॉर्ड तोड़ दिया, <0.3 ns स्विचिंग समय दिखाते हुए, साथ ही 100% तक उपज और 10 अरब चक्रों तक धीरज की अनुमति देने के लिए प्रक्रिया और संचालन में सुधार भी दिखाया।[52] आईएमईसी ने वीएलएसआई प्रौद्योगिकी और सर्किट पर 2012 संगोष्ठी में अपने रेराम कार्यक्रम के अपडेट प्रस्तुत किए, जिसमें 500 एनए ऑपरेटिंग वर्तमान के साथ समाधान भी सम्मिलित है।[53] ITRI ने Ti/HfO पर ध्यान केंद्रित किया था2 2008 में इसके पहले प्रकाशन के बाद से सिस्टम। ITRI का पेटेंट 8362454 तब से TSMC को बेचा जा चुका है;[54] पूर्व लाइसेंसधारियों की संख्या अज्ञात है। दूसरी ओर, IMEC ने मुख्य रूप से Hf/HfO पर ध्यान केंद्रित किया2.[55] विनबॉन्ड ने एचएफओ को आगे बढ़ाने और व्यावसायीकरण की दिशा में हाल ही में काम किया था2आधारित रेराम।[56] चीनी समूह ने अब तक का सबसे बड़ा 1T1R RRAM प्रस्तुत किया, जो कि 130nm प्रक्रिया पर 64 एमबी की चिप है।[57] 10 मिलियन चक्र प्राप्त किए गए, साथ ही साथ 75 डिग्री सेल्सियस पर 10 वर्ष की अतिरिक्त अवधारण भी की गई।
पैनासोनिक
पैनासोनिक ने अपने टाओ का खुलासा कियाxIEDM 2008 पर आधारित रेरैम।[58] ताओ के साथ इंटरफेस करने के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकता उच्च कार्य फ़ंक्शन धातु जैसे पीटी या आईआर की आवश्यकता थीx परत। O सामग्री के परिवर्तन से प्रतिरोध परिवर्तन के साथ-साथ Schottky बैरियर परिवर्तन भी होता है। अभी हाल ही में, टा2O5/व्यक्तिx परत को लागू किया गया था, जिसे अभी भी टा के साथ इंटरफेस करने के लिए उच्च कार्य फ़ंक्शन धातु की आवश्यकता होती है2O5.[59] यह प्रणाली उच्च धीरज प्रदर्शन (ट्रिलियन चक्र) से जुड़ी हुई है,[60] लेकिन उत्पाद 100K चक्रों पर निर्दिष्ट हैं।[61] ~100 एनएम जितना बड़ा फिलामेंट व्यास देखा गया है।[62] Panasonic ने Fujitsu के साथ 4Mb भाग जारी किया,[63] और UMC के साथ 40 एनएम एम्बेडेड मेमोरी विकसित कर रहा है।[64]
एचपी मेमिस्टर
30 अप्रैल 2008 को, एचपी ने घोषणा की कि उन्होंने मेमिस्टर की खोज की थी, जिसे मूल रूप से 1971 में चुआ द्वारा लापता चौथे मौलिक सर्किट तत्व के रूप में देखा गया था। 8 जुलाई को उन्होंने घोषणा की कि वे अपने मेमिस्टर का उपयोग करके रेराम का प्रोटोटाइप बनाना प्रारंभ करेंगे।[65] HP ने सबसे पहले TiO का उपयोग करके अपने मेमिस्टर का प्रदर्शन कियाx,[66] लेकिन बाद में ताओ में चले गएx,[67] संभवतः बेहतर स्थिरता के कारण।[68] ताओx-आधारित डिवाइस में पैनासोनिक के रेरैम के साथ कुछ सामग्री समानता है, लेकिन ऑपरेशन विशेषताएँ अलग हैं। Hf/HfOx प्रणाली का इसी तरह अध्ययन किया गया था।[69]
वर्तमान प्रौद्योगिकियां
एडस्टो टेक्नोलॉजीज सीबीआरएएम ऑक्सीजन रिक्तियों के बजाय इलेक्ट्रोड धातु से उत्पन्न तंतुओं पर आधारित है। मूल सामग्री प्रणाली Ag/GeS थी2[70] लेकिन अंततः ZrTe/Al में स्थानांतरित हो गया2O3.[71] चांदी की तुलना में टेल्यूरियम फिलामेंट ने बेहतर स्थिरता हासिल की। एडस्टो ने इंटरनेट-ऑफ-थिंग्स (आईओटी) अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रालो पावर मेमोरी को लक्षित किया है। एडेस्टो ने एल्टिस फाउंड्री में निर्मित उत्पादों को जारी किया है[72] और टॉवर सेमीकंडक्टर /पैनासोनिक के साथ 45 एनएम फाउंड्री समझौता किया।[72]
वीबिट नैनो
Weebit Nano CEA-Leti: Laboratoire d'électronique des Technologies de l'सूचना|CEA-Leti के साथ काम कर रहा है, जो रेरैम विधि को आगे बढ़ाने के लिए यूरोप के सबसे बड़े नैनो टेक्नोलॉजी अनुसंधान संस्थानों में से है। नवंबर, 2017 से प्रारंभ होकर, कंपनी ने 40 nm SiOx रेरैम सेल में विनिर्माण क्षमता का प्रदर्शन किया है,[73] इसके बाद 2018 में कामकाजी सरणियों का प्रदर्शन[74] और 2020 में असतत घटक।[75] जुलाई 2021 में, कंपनी ने अपने पहले एम्बेडेड रेरैम मॉड्यूल को टेप किया।[76] सितंबर 2021 में, वीबिट ने लेटी के साथ मिलकर 300 मिमी वेफर्स पर 28 एनएम FDSOI प्रक्रिया का उपयोग करते हुए 1 एमबी रेरैम सरणी का उत्पादन, परीक्षण और विशेषता की।[77]
क्रॉसबार
क्रॉसबार (कंप्यूटर हार्डवेयर निर्माता) डायोड + रीरैम प्राप्त करने के लिए थ्रेसहोल्ड स्विचिंग सिस्टम के साथ असंगत सी में एजी फिलामेंट लागू करता है।[78][79] उनकी प्रणाली में 1T1R या 1TNR आर्किटेक्चर में ट्रांजिस्टर का उपयोग सम्मिलित है। क्रॉसबार ने 2017 में 40 एनएम प्रक्रिया पर एसएमआईसी में नमूनों का उत्पादन प्रारंभ किया।[80] Ag फिलामेंट व्यास की कल्पना दसियों नैनोमीटर के पैमाने पर की गई है।[81]
प्रोग्राम करने योग्य धातुकरण सेल
Infineon Technologies इसे प्रवाहकीय-ब्रिजिंग रैम (CBRAM) कहती है, NEC का नैनोब्रिज नामक संस्करण है और Sony उनके संस्करण को इलेक्ट्रोलाइटिक मेमोरी कहता है। नए शोध से पता चलता है कि सीबीआरएएम 3डी प्रिंटेड हो सकता है।[82][83] क्वांटम डॉट प्रतिरोधक मेमोरी डिवाइस
क्वांटम डॉट आधारित गैर-वाष्पशील प्रतिरोधी मेमोरी डिवाइस 10 एनएस की स्विचिंग गति और 10 000 के ऑन/ऑफ अनुपात के साथ। डिवाइस ने 100 000 स्विचिंग चक्रों के लिए उत्कृष्ट सहनशक्ति विशेषताओं को दिखाया। अवधारण परीक्षणों ने अच्छी स्थिरता दिखाई और डिवाइस पुनरुत्पादित हैं। बैरियर के रूप में AlOx के साथ क्वांटम डॉट्स में चार्ज ट्रैपिंग के आधार पर मेमोरी ऑपरेटिंग मैकेनिज्म प्रस्तावित है। यह क्रियाविधि ON और OFF अवस्थाओं में समाई मान में चिह्नित भिन्नता द्वारा समर्थित है।[84]
रीराम टेस्ट बोर्ड
- Panasonic AM13L-STK2 : MN101LR05D 8-बिट MCU मूल्यांकन के लिए बिल्ट इन रेरैम के साथ, USB 2.0 कनेक्टर
भविष्य के अनुप्रयोग
PRAM की तुलना में, रेरैम तेज़ टाइमस्केल (स्विचिंग समय 10 ns से कम हो सकता है) पर संचालित होता है, जबकि MRAM की तुलना में, इसमें सरल, छोटी सेल संरचना (8F² MIM स्टैक से कम) होती है। यूनिट सेल आकार को 4F² तक कम करने के लिए क्रॉसबार मेमोरी संरचना के लिए ऊर्ध्वाधर 1D1R (डायोड, प्रतिरोधक स्विचिंग डिवाइस) एकीकरण का उपयोग किया जा सकता है (F सुविधा आयाम है)।[85] फ्लैश मेमोरी और रेसट्रैक मेमोरी की तुलना में, कम वोल्टेज पर्याप्त होता है, और इसलिए इसका उपयोग कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
ITRI ने दिखाया है कि रेरैम 30 एनएम से नीचे स्केलेबल है।[86] ऑक्साइड-आधारित रेरैम के लिए ऑक्सीजन परमाणुओं की गति महत्वपूर्ण घटना है;[87] अध्ययन ने संकेत दिया कि ऑक्सीजन की गति 2 एनएम के रूप में छोटे क्षेत्रों में हो सकती है।[88] ऐसा माना जाता है कि यदि कोई फिलामेंट जिम्मेदार है, तो यह सेल आकार के साथ सीधे स्केलिंग प्रदर्शित नहीं करेगा।[89] इसके बजाय, वर्तमान अनुपालन सीमा (उदाहरण के लिए, बाहरी अवरोधक द्वारा निर्धारित) फिलामेंट की वर्तमान-वहन क्षमता को परिभाषित कर सकती है।[90] रेरैम की क्षमता को साकार करने में महत्वपूर्ण बाधा चुपके पथ की समस्या है जो बड़े निष्क्रिय सरणियों में होती है। 2010 में, स्नीक-पाथ वर्तमान हस्तक्षेप के संभावित समाधान के रूप में पूरक प्रतिरोधक स्विचिंग (CRS) की शुरुआत की गई थी।[91] सीआरएस दृष्टिकोण में, सूचना भंडारण राज्य उच्च और निम्न-प्रतिरोध राज्यों (एचआरएस/एलआरएस और एलआरएस/एचआरएस) के जोड़े हैं ताकि समग्र प्रतिरोध हमेशा उच्च हो, जिससे बड़े निष्क्रिय क्रॉसबार सरणी की अनुमति मिलती है।
प्रारंभिक सीआरएस समाधान के लिए दोष वर्तमान माप के आधार पर पारंपरिक विनाशकारी रीडआउट के कारण सहनशक्ति को बदलने की आवश्यकता है। क्षमता माप के आधार पर गैर-विनाशकारी रीडआउट के लिए नया दृष्टिकोण संभावित रूप से भौतिक सहनशक्ति और बिजली की खपत दोनों के लिए आवश्यकताओं को कम करता है।[92] चुपके पथ समस्या से बचने के लिए एलआरएस में गैर-रैखिकता उत्पन्न करने के लिए द्वि-परत संरचना का उपयोग किया जाता है।[93] LRS में मजबूत अरेखीय चालन प्रदर्शित करने वाली एकल-परत डिवाइस की सूचना मिली थी।[94] एचआरएस और स्थिरता में सुधार के लिए द्विध्रुवी रेराम के लिए और द्वि-परत संरचना पेश की गई थी।[95] चुपके वर्तमान समस्या का अन्य समाधान चयनित कोशिकाओं पर सेट का उपयोग करते हुए, कोशिकाओं की पूरी पंक्ति में समानांतर में रीड और रीसेट ऑपरेशन करना है।[96] इस मामले में, 3D-रेरैम 1TNR सरणी के लिए, चुनिंदा ट्रांजिस्टर के ऊपर स्थित N रेरैम कोशिकाओं के स्तंभ के साथ, HRS की केवल आंतरिक गैर-रैखिकता पर्याप्त रूप से बड़ी होनी चाहिए, क्योंकि ऊर्ध्वाधर स्तरों की संख्या N सीमित है (जैसे। , N = 8–32), और यह कम-वर्तमान रेरैम सिस्टम के लिए संभव दिखाया गया है।[97] रेरैम और अन्य गैर-वाष्पशील रैंडम एक्सेस मेमोरी जैसे मैग्नेटोरेसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी और फेज़-चेंज मेमोरी के साथ डिज़ाइन किए गए 2D और 3D कैश की मॉडलिंग डेस्टिनी का उपयोग करके की जा सकती है।[98] औजार।
कृत्रिम होशियारी अनुप्रयोगों में प्रस्तावित भूमिका
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में कई सुधारों के लिए आवश्यक बढ़ती कम्प्यूटेशनल मांगों ने कई लोगों को यह अनुमान लगाने के लिए प्रेरित किया है कि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और यंत्र अधिगम एप्लिकेशन चलाने के लिए रेरैम कार्यान्वयन अत्यंत उपयोगी हार्डवेयर हो सकता है।[99] स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी हैवेल के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं ने आरआरएएम बनाया है जो मेमोरी के भीतर ही एआई प्रोसेसिंग करता है, जिससे कंप्यूट और मेमोरी यूनिट के बीच अलगाव समाप्त हो जाता है। यह अत्याधुनिक से दोगुना ऊर्जा कुशल है।[100]
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