في 12 أكتوبر 2026، أعلنت شركة مينغشين تشي روي (MemSilicon) عن إتمام تصنيع أول جيل من شرائح RRAM عالية الكثافة وبسعة كبيرة اسمها "تاي شان رقم واحد (MountTai 2026)" استنادًا إلى مسار تقنية 1TnR.
"تاي شان رقم 1" هو إنجاز بارز لشركة MemSilkin في نقل تقنية شرائح الذاكرة الجديدة عالية الكثافة وعالية السعة 1TnR من مرحلة البحث المبكر إلى إنتاج شرائح بمستوى Gb. تعتمد هذه المسار التقني على مشاركة ترانزستور الاختيار بين عدة خلايا ذاكرة مقاومة متغيرة (RRAM)، مما يزيد سعة التخزين في وحدة المساحة، كما يستخدم طريقة تكامل خلفية (BEOL) متوافقة تماماً مع منصة CMOS، محققةً بذلك الجمع بين الكثافة والسعة والتكلفة.
تعتمد هذه الشريحة على منصة عملية 28nm CMOS وبنية خلايا 1T4R، بسعة 1Gb للشريحة الواحدة وكثافة تبلغ 30Mb/mm² وزمن وصول يقل عن 20ns، كما تدمج دائرة تصحيح أخطاء عتادية على الشريحة، محققةً بذلك اختراقًا متناغمًا بين السعة الكبيرة والكثافة العالية والقراءة عالية السرعة، وتوفر حلًا ذا تنافسية دولية لتطبيقات الذاكرة غير المتطايرة الجديدة عالية الكثافة والسعة الكبيرة على الشريحة.
حاليًا، اكتملت عملية النسيج الضوئي (流片) لشريحة "تاي شان رقم 1"، وتمضي الآن عمليات التحقق بها.
صورة تغليف "تاي شان رقم 1"
01 الطلب يرتفع بشكل حاد، مما يتطلب الحل الأمثل من حيث الكثافة والسعة والتوافقية مع العمليات التصنيعية
من أنظمة SoC عالية الأداء إلى الأجهزة الذكية مثل الذكاء المتجسد وأجهزة الكمبيوتر المدعومة بالذكاء الاصطناعي، تحتاج الرقائق إلى استيعاب المزيد من الأوزان وذاكرة KV Cache والمعاملات والبيانات، مع التحكم في زمن الوصول إلى الذاكرة واستهلاك الطاقة والتكلفة. ولا يكفي أن "تتسع" الذاكرة فحسب، بل يجب أيضًا أن تلبي الطلب المتزايد باستمرار على السعة في ظل ظروف التكامل على الرقاقة المناسبة للإنتاج الضخم للمنتجات.
تتميز تقنيات التخزين المختلفة بكل منها بنقاط قوتها، ولكل منها قيودها. فذاكرة SRAM سريعة الوصول، لكن خلايا التخزين فيها تشغل مساحة كبيرة وكثافتها منخفضة؛ بينما تتحمل ذاكرة الفلاش المدمجة مهمةً مهمة في تخزين البرامج والبيانات، ولكن مع تصغير عمليات المنطق تزداد صعوبة دمجها. ولذلك أصبحت ذاكرة RRAM، التي تجمع بين خصائص عدم التطاير وإمكانات التكامل عالي الكثافة، حل التقنية التخزينية السائد من الجيل الجديد.
تشير التقارير المنشورة إلى أن كبرى مصانع تصنيع الرقائق العالمية مثل سامسونج وTSMC وGlobalFoundries قد أدرت تقنية RRAM ضمن خرائط الطريق التقنية لعقد المعالجة المتقدمة. ومن بينها، تحدد خريطة الطريق التقنية لشركة TSMC بوضوح إدراج RRAM ضمن نطاق الدعم لعقدتي 12nm و6nm. وعلى مستوى العملاء، اختارت شركة Infineon حلاً RRAM للمتحكمات الدقيقة بعقدة 28nm.
استهدافًا لسوق RRAM، وخاصة المجالات ذات الاحتياجات عالية الكثافة والسعة الكبيرة، تستكشف MemSiluc بفاعلية مسار 1TnR، لأن دوره الأهم، إلى جانب خفض تكلفة المنتج، هو تمكينه من دمج عدد أكبر من خلايا التخزين على مساحة شريحة محدودة، بما يلبي احتياجات التخزين والحساب لمعاملات النماذج ذات النطاق الأكبر.
02 من 1T1R إلى 1T4R، من المسار التقني المطروح لأول مرة إلى أول شريحة بسعة كبيرة تُصنَّع تجريبيًا
تحفظ ذاكرة RRAM المعلومات من خلال تغير حالة المقاومة في المادة، ويمكنها الاحتفاظ بالبيانات حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي. في بنية 1T1R الشائعة، يقابل ترانزستور اختيار واحد خلية تخزين تغير المقاومة واحدة: يتولى الترانزستور مهمة التوصيل والتحكم في الوصول، بينما تتولى خلية تغير المقاومة تخزين المعلومات.
مع تصغير حجم خلايا الذاكرة المتغيرة المقاومة، تصبح المساحة التي يشغلها ترانزستور الاختيار وهيكل التوصيل الخاص به مشكلة يجب حلها عند مواصلة زيادة الكثافة. فكرة 1TnR هي جعل ترانزستور اختيار واحد يقابل عدة خلايا تخزين مقاومة متغيرة، مما يقلل من متوسط التكلفة المساحية للترانزستور لكل خلية تخزين.
بصفتها رائدة عالمياً في اقتراح مسار تقنية 1TnR المتوافقة مع عملية CMOS القياسية، تنبع الخبرة التقنية لشركة MemSilicon من فريق الأكاديمي Liu Ming التابع لأكاديمية العلوم الصينية. ففي وقت مبكر من عام 2020، كان الفريق البحثي قد أعلن بالفعل عن أبحاثه في تقنية 28nm 1T2R RRAM.
يعتمد "تاي شان 1" على بنية 1T4R، أي أن ترانزستور اختيار واحد يقابل أربع خلايا تخزين من نوع الذاكرة المقاومة المتغيرة. ولكن مشاركة الترانزستور لا تعني أن كثافة عدد خلايا التخزين وأدائها تزيدان بنسبة متناسبة. فالمسارات التيارية غير المستهدفة بين خلايا التخزين المتعددة، وتداخل القراءة والكتابة، فضلاً عن الموثوقية في ظل ظروف تشغيل مختلفة، كلها تتطلب تحسيناً مشتركاً من خلال الأجهزة وعمليات التصنيع وتصميم الدوائر.
فيما يتعلق بالتحديات التقنية الأساسية المحيطة برقاقات RAM المقاويمة عالية السعة ذات بنية 1TnR، طرحت رقاقة "تاي شان رقم واحد" المقدمة هذه المرة، على مستوى الدوائر والمعمارية، للمرة الأولى وسلسلة من التقنيات المبتكرة ذاتياً وتم التحقق منها: إدخال تصميم الجهد السالب وطريقة دارة إعادة الضبط الموحدة، مما قمع تيار التسرب في المصفوفة بشكل ملحوظ، وخفض استهلاك الرقاقة للطاقة وعزز الموثوقية؛ تصميم دارة تشغيل خطوط الكلمات متعددة نطاقات الجهد، محققاً فك الارتباط الكامل بين مسارات القراءة والكتابة للجهود العالية والمنخفضة، مع اقتراح تقنية جهد التحيز الوقائي التكيفي التي تخفض بشكل فعال خطر الكتابة الخاطئة وترفع موثوقية الكتابة بشكل شامل؛ تطوير دارة قراءة تكيفية تتبعية على الرقاقة، متغلبة على تحديات موثوقية القراءة ومعدل جودة القراءة التي تواجه بنية 1TnR عند السعات الضخمة بمستوى Gb، وبالتعاون مع دارة تصحيح الأخطاء العتادية، تم بناء آلية ضمان مزدوجة للقراءة تجمع بين "التكيف على مستوى الدوائر＋التصحيح العتادي للأخطاء".
استنادًا إلى عملية التصنيع الخلفية المتوافقة مع تقنية 28 نانومتر، يجمع "تاي شان رقم واحد" بين المزايا المتكاملة للأداء العالي والكثافة العالية والموثوقية العالية وانخفاض استهلاك الطاقة، مما يمثل إنجازًا منهجيًا للشركة في تقنيات الدارات الأساسية لرقائق RRAM ذات السعة الكبيرة على الرقاقة، مع آفاق صناعية جيدة ومجالات تطبيق واسعة.
03 التعامل مع السياسات، والمضي قدمًا في ثلاثة مسارات بالتوازي
في سبتمبر من هذا العام، أصدرت وزارتا الصناعة وتكنولوجيا المعلومات والتنمية الوطنية والإصلاح بالاشتراك خطة "الحلقة الخمسة عشر" لتطوير صناعة الإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات، وقد أدرجت فيها منتجات التخزين الجديدة مثل ذاكرة التغيّر المقاومي، ونماذج الحوسبة مثل الحوسبة داخل الذاكرة، ضمن اتجاهات التطوير.
شركة MemSiluicon، التي ينتمي فريقها الأساسي إلى الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة فودان، تستجيب بنشاط للسياسات، وتواصل تعزيز منظومة منتجاتها المطوّرة ذاتيًا لتلبية احتياجات الذاكرة المدمجة والتخزين واسع السعة والحوسبة-التخزين الهجينة وغيرها.
خط المنتجات الأول هو RRAM IP المدمج، موجه لتطبيقات مثل مشغلات العرض، والمتحكمات الدقيقة، ومتحكمات SSD، ورقائق الأمان، حيث يوفر RRAM IP مدمجًا، وقد دخل في بيئات العملاء ويتوسع في نطاق التطبيقات.
خط المنتجات الثاني هو ذاكرة RRAM عالية الكثافة وذات السعة الكبيرة، والتي تتمحور حول زيادة كثافة التكامل، وتوسيع سعة الشريحة الواحدة، وتحسين شكل المنتج المستقل، مع استكشاف إضافي لهياكل مختلفة مثل 1TnR وتكامل ثلاثي الأبعاد أكبر، فضلاً عن احتياجات التخزين المرتبطة باستدلال الذكاء الاصطناعي (AI).
خط الإنتاج الثالث هو الحوسبة المختلطة في الذاكرة التي تجمع بين RAM المقاومة (RRAM) وذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM)، وهي موجهة للذكاء المجسّد وأجهزة الكمبيوتر الشخصية المدعومة بالذكاء الاصطناعي (AI PC) وسيناريوهات الاستدلال على حافة الأجهزة الأخرى، ومن خلال التكامل ثلاثي الأبعاد المختلط تستكشف طرق التعاون بين تقنيات الذاكرة المختلفة ووحدات الحوسبة، وتقصّر مسارات نقل البيانات، لتحقيق أفضل توازن بين السعة وعرض النطاق واستهلاك الطاقة.
وبشكل عام، وبقيادة السياسات الداعمة والاختراقات التقنية معاً، من المرجح أن تساهم MemSilcon بقوة تخزينية جديدة قائمة على الابتكار الذاتي في تقوية البنية التحتية للذاكرة والحوسبة في الصين.