Opis projektu
Wielofunkcyjne systemy o bardzo niskim poborze mocy łączą technologię półprzewodnikową i magnetyczną
Liczba połączonych przenośnych urządzeń elektronicznych wyposażonych w zaawansowane obwody i układy stale rośnie, w związku z czym zmniejszanie zużycia energii pozostaje jednym z kluczowych celów podmiotów zajmujących się mikroelektroniką, podobnie jak zwiększanie przepustowości komunikacji i zmniejszanie kosztów przetwarzania i pakowania. Pamięć magnetorezystancyjna STT-MRAM wykorzystująca zjawisko transferu momentu siły to nowa technologia nieulotnej pamięci, która jest szybsza, tańsza i mniej energochłonna niż istniejące rozwiązania. Zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu MAGICAL zamierza skupić się na pamięciach STT-MRAM w celu rozwoju wielofunkcyjnych systemów o bardzo niskim poborze mocy poprzez połączenie konwencjonalnych półprzewodników CMOS z technologią magnetyczną. W ten sposób zespół skutecznie rozwiąże szereg problemów trapiących rozwój pamięci STT-MRAM w procesie technologicznym poniżej 20 nm, zademonstruje jej zastosowania i wzmocni współpracę między badaczami zajmującymi się obiema dziedzinami.
Cel
Spin Transfer Torque Magnetic memories (STT-MRAM) are receiving a growing R&D effort within the microelectronic industry aiming at the replacement of DRAM or SRAM at sub-20nm nodes.
MAGICAL seeks to significantly innovate through groundbreaking advances in ultra-low power multifunctional systems based on hybrid CMOS/magnetic technology. With the development of portable electronics and of the Internet of Things (IOT), more and more functions must be embedded on chips: logic/memory, sensing, communication, etc. The current hurdles with today's technology are power consumption, communication bandwidth, processing/ packaging costs. MAGICAL will demonstrate that these limitations can be largely overcome through hybrid CMOS/magnetic technology.
The project will follow three main goals:
- Firstly, we will strengthen the STT-MRAM technology by investigating two novel ideas aiming at solving two remaining difficulties in sub-20nm STT-MRAM development: the nanostructuration of magnetic tunnel junctions and the long-term data retention. This will open the path to high density (>Gbit) STT-MRAM.
-Secondly, we will demonstrate that Digital, analog (3D magnetic field sensing for orientation sensor), RF communication functions can be realized with the same baseline technology as the one developed for STT-MRAM. As a result, these three types of functions can be homogeneously integrated in a single chip, a major improvement compared to conventional heterogeneous integration. The prime benefits expected from MAGICAL are: ultralow power thanks to MRAM non volatility and on-chip computation capability, greatly improved communication functionalities (cloud as well as intrachip communication), reduced process/packaging costs.
-Thirdly, through various actions, MAGICAL will aim at narrowing the cultural gap that still exists between magnetism and microelectronics communities.
The project could definitely help the European microelectronic systems industry improve its leadership position.
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesinternetinternet of things
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringautomotive engineering
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsmicroelectronics
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
75015 PARIS 15
Francja