RAAAM

Avnet ASIC תנהל הייצור של זכרונות RAAAM ב-TSMC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת RAAAM Memory Technologies מפתח תקווה בחרה בחברת אבנט אייסיק (Avnet ASIC Israel) לניהול הייצור של זכרונות בטכנולוגיית Gain-Cell Random Access Memory (GCRAM) שהיא פיתחה, אשר נועדה לפתור את בעיית צוואר הבקבוק בשימוש בזכרונות SRAM בתוך המעבד. במסגרת ההסכם, אבנט אייסיק תשמש כשותפת  Value Chain Aggregator – VCA בתהליך ייצור הרכיבים בטכנולוגיית 2 ננומטר של TSMC. היא תהיה אחראית על התאמת התכנון לתהליכי הייצור של TSMC, לצד תמיכה הנדסית, ניהול ייצור ואינטגרציה של תהליכים.

חברת אבנט אייסיק היא מרכז תכנון וייצור רכיבי ASIC ו-SoC המהווה חטיבה עסקית של Avnet Silica, הנמצאת בבעלות Avnet העולמית. היא הוקמה לפני כ-35 שנים וביצעה כמה מאות פרוייקטי בישראל ובחו"ל. החברה מחזיקה בהסמכה רשמית של TSMC המעניק לה מעמד של VCA. היא צברה ניסיון בתהליכי 3 ננומטר ויש לה גישה לטכנולוגיות 2 ננומטר של TSMC הצפויות להגיע בקרוב לשוק. שתי החברות מסרו שהטכנולוגיה של RAAAM נמצאת כעת בתהליכי הסמכה, ואפילו שולבה בשבב ניסוי של לקוח שביצע Tape-Out במרץ 2026.

טכנולוגיית GCRAM היא טכנולוגיית זיכרון משובץ (Embedded Memory) אשר נועדה להחליף את בלוק זכרון ה-SRAM הקיים היום במעבדים. מכיוון שזמני הבאת מידע אל המעבדים ארוכים פי 100 מזמני העברת מידע בתוך השבב, יצרנים רבים משלבים בלוק זכרון SRAM בתוך השבב, עבור מידע הדרוש מיידית. אלא שהבלוק הזה דורש שטח גדול יחסית (לעתים עד כמחצית משטח הרכיב כולו). להערכת חברת RAAAM, טכנולוגיית SRAM לא עונה לדרישות החדשות בשוק, וזכרונות מבוססי GCRAM עשויים להחליף אותה מכיוון שהם מאפשרים הקטנה של 50% בשטח הסיליקון, והפחתה של עד פי 10 בצריכת ההספק של הזכרונות, תוך שמירה על תאימות לתהליכי CMOS סטנדרטיים.

שיתוף פעולה ישראלי שווייצרי

חברת RAAAM הוקמה בשנת 2021 על-ידי ארבעה חוקרים מתחום ה-VLSI מאוניברסיטת בר-אילן ומהמכון הטכנולוגי של לוזאן, שווייץ, וקיבלה תמיכה מהאיחוד האירופי, תוכנית אינטל איגנייט וממשקיעים פרטיים, בהם גם חברת NXP. הטכנולוגיה של החברה מבוססת על תא זיכרון מסוג Gain Cell המשתמש ב-3 טרנזיסטורים בלבד לכל ביט, במקום 6 טרנזיסטורים בזכרונות SRAM. מדובר בטכנולוגיית ביניים שבין SRAM שאינו דורש ריענון (Refresh), לבין הזיכרון הדינמי DRAM אשר דורש רענון תקופתי. זכרון GCRAM מבצע ריענון תקופתי, אולם בקצב נמוך יותר מ-DRAM ובאופן סמוי מהמעגלים החיצוניים.

הטכנולוגיה של RAAAM מאפשרת לעבוד במתח נמוך מאוד של עד 450mV בטרנזיסטורי FinFET, מיוצרת בתהליך סטנדרטי וכוללת פורטים נפרדים לקריאה ולכתיבה. במערכות מודרניות המפעילות יישומי AI בקצה או אלרתמים מורכבים, הדבר מאפשר לשבץ במעבד זיכרון בנפח כפול על אותו שטח סיליקון וגם לחסוך באנרגיה. למעשה, היא מתחרה על גומחת השוק של חברת וויביט ננו, אשר פיתחה זכרון התנגדותי משובץ ( ReRAM).

 

RAAAM מחזירה את חוק מור לזיכרון: מתקדמת לקווליפיקציה בתהליך 2 ננומטר של TSMC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

למעלה: הנהלת RAAAM (מימין לשמאל): אדם תימן, אלי ליזרוביץ, רוברט גיטרמן, אלכס פיש וערן רותם. צילום: עומר הכהן

חברת הסמיקונדקטורס הישראלית־שווייצרית RAAAM Memory Technologies נכנסת לשלב קריטי בפיתוח טכנולוגיית הזיכרון שלה, GCRAM, לאחר השלמת סבב גיוס A של 17.5 מיליון דולר בהובלת NXP Semiconductors. לדברי המנכ"ל והמייסד השותף, ד"ר רוברט גיטרמן, ההון שגויס ישמש להשלמת תהליך הקווליפיקציה לתהליך ייצור 2 ננומטר של TSMC – שהוא השלב האחרון לפני מסחור הטכנולוגיה. “הטכנולוגיה שלנו כבר הוכחה על סיליקון,” אמר גיטרמן ל־Techtime.

“כעת אנחנו מייצרים שבב זכרון בנפח של 256 מגה־בייט בתהליך 2 ננומטר אשר צריך לעבור סדרה שח בדיקות מחמירות. אחרי השלמת ההסמכה (קווליפיקציה), כל חברה המפתחת שבבים בתהליך הזה, כולל אפל, אנבידיה ואחרות, תוכל לשלב את הזיכרון שלנו במקום SRAM".

צוואר הבקבוק של הזיכרון

גיטרמן הסביר שכ־50% משטח השבבים הדיגיטליים מוקדשים היום לזיכרון, "במיוחד ל־SRAM שהוא הזיכרון המהיר ביותר על השבב. אלא שה־SRAM הגיע לקצה גבול המזעור שלו בתהליכי CMOS מתקדמים (מתחת ל־5 ננומטר), בעוד שהמעבדים עצמם ממשיכים להתכווץ ולגדול בביצועים. כלומר חוק מור נעצר בזיכרון. ה-SRAM הוא צוואר הבקבוק של עידן ה־AI. כשהוא מוגבל, נאלצים לעבור לזיכרונות חיצוניים כמו HBM, שהם איטיים יותר וצורכים הרבה יותר אנרגיה".

הביקוש הגובר לזיכרון במערכות בינה מלאכותית, רכבים אוטונומיים ויישומי קצה מחייב פתרונות צפופים ויעילים יותר. כאן נכנסת לתמונה טכנולוגיית GCRAM של RAAAM המיועדת להחליף את ה־SRAM בכל יישום: החל ממעבדי GPU ו־CPU ועד לשבבי Low-power באבזרים חכמים. החדשנות בטכנולוגיית הזיכרון של RAAAM אינה נובעת משינוי בחומרים או במבנה הטרנזיסטור, אלא בעיצוב המעגלים עצמם. תא הזיכרון של GCRAM כולל שלושה טרנזיסטורים בלבד, מחצית ממספר הטרנזיסטורים בתא SRAM, ומבוסס על שמירת מטען קיבולית (Charge retention) המחייבת ריענון מחזורי.

גיטרמן: “החידוש האמיתי הוא במנגנון ה־Refresh שפיתחנו, אשר מתבצע ברקע מבלי לפגוע בעבודה השוטפת של המערכת. הדבר מאפשר לנו לשמור על ביצועים גבוהים ולפתור בעיות תפוקה (yield) המכבידות על  זיכרונות ה-SRAM המתקדמים". החברה כבר הדגימה את הטכנולוגיה במספר תהליכי ייצור מ־180 ננומטר ועד 5 ננומטר, כולל ייצור מבוסס טרנזיסטורי FinFET. לטענת גיטרמן, הפתרון מאפשר צפיפות כפולה וצריכת הספק נמוכה פי עשרה מזו של SRAM, תוך שמירה על תאימות מלאה לייצור בתהליכי CMOS סטנדרטיים.

חברת RAAAM הוקמה ב־2021 על-ידי ארבעה חוקרים: ד"ר רוברט גיטרמן, פרופ’ אנדראס בורג, פרופ’ אלכסנדר פיש ופרופ’ אדם תימן, לאחר כמעט עשור של מחקר משותף בבר־אילן ובמכון הטכנלוגי של לוזאן, שווייץ (EPFL). “לאף אחד מאיתנו לא היה ניסיון ביזמות,” מספר גיטרמן. “היינו צריכים ללמוד איך בונים חברה מאפס. אבל התזמון היה מושלם – התעשייה חיפשה פתרונות, והטכנולוגיה שלנו הגיעה בדיוק בזמן".

לדבריו, המעבר מהאקדמיה לתעשייה היה מאתגר לא פחות מהפיתוח עצמו. “באקדמיה יש זמן לניסויים,” הוא אומר. “בתעשייה אתה חייב לרוץ בקצב של דורות שבבים – לפעמים אחת לשנה. אם אתה לא עומד בקצב, אתה מחוץ למשחק.”

תמיכה אסטרטגית מ־NXP

NXP, שהובילה את הגיוס הנוכחי, היא גם שותפת פיתוח ותיקת של החברה. לדברי סגן נשיא החדשנות של NXP, ויקטור וואנג, “הפתרון של RAAAM מתמודד עם אחד האתגרים הקריטיים ביותר בתכנון שבבים מתקדמים. ראינו מקרוב את הפוטנציאל שלו". בנוסף ל־NXP, לחברה יש שותפה נוספת מאחת מחברות ה־networking הגדולות בעולם, וכן שיתופי פעולה עם מפעלי ייצור נוספים, בהם GlobalFoundries. RAAAM מעסיקה כיום 22 עובדים ופועלת מפתח תקווה ומלוזאן. לדברי גיטרמן, הגיוס הנוכחי הוא “שלב ראשון בדרך למסחור מלא.” אם הכול יתקדם לפי התוכנית, ייתכן שבעתיד הלא רחוק – הזיכרון של RAAAM יהפוך לחלק בלתי נפרד מהמעבדים שמפעילים את הבינה המלאכותית של הדור הבא.

רוצים להישאר מעודכנים? הירשמו למטה לקבלת הניוזלטר השבועי שלנו