Chips und Halbleiter

Forschung von Georgia Tech und Synopsys schlägt dreidimensionale SRAM-Zelle für den 2-nm-Knoten vor

Forscher des Georgia Institute of Technology und von Synopsys schlagen eine sechstransistorige SRAM-Zelle mit einem monolithischen dreidimensionalen Design für den 2-nm-Knoten vor, die Indium-Galliumoxid-Pass-Gates in Back-End-of-Line-Schichten verwendet. Die Studie nennt eine Flächenreduzierung um 25 % und eine Verringerung der Schreibzeit um 42,2 % auf Subarray-Ebene im Vergleich zu einer leistungsstarken Silizium-Baseline.

2026-08-30
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certi.news Editorial Team
Forschung von Georgia Tech und Synopsys schlägt dreidimensionale SRAM-Zelle für den 2-nm-Knoten vor

Forscher des Georgia Institute of Technology und von Synopsys haben eine technische Abhandlung veröffentlicht, in der sie eine sechstransistorige SRAM-Zelle (6T) mit einem monolithischen dreidimensionalen Design (Monolithic 3D oder M3D) für den 2-nm-Knoten vorschlagen. Das Design kombiniert Pass-Gates aus Indium-Galliumoxid (IGO) in Back-End-of-Line-Schichten mit einer vollständig aus Silizium-Nanoplättchen aufgebauten Latch-Schaltung sowie vergrabenen Stromschienen und Verbindungen aus Ruthenium (Ru).

Laut der veröffentlichten Zusammenfassung der Abhandlung erzielte die vorgeschlagene Zelle eine Verringerung der Flächenbelegung um 25 % gegenüber einer leistungsstarken Silizium-Baseline. Die Forscher berichteten außerdem über eine Verringerung der Schreibzeit um 42,2 %, als das Design auf Subarray-Ebene und nicht nur auf der Ebene einer einzelnen Zelle bewertet wurde.

Wie wurde der Vorschlag umgesetzt?

Das M3D-Konzept basiert auf der Verteilung von Schaltungselementen auf vertikal übereinanderliegenden Ebenen, anstatt sie alle auf derselben Ebene anzuordnen. In dieser Arbeit werden Pass-Gates aus IGO in Back-End-of-Line-Schichten verwendet, während die auf Silizium-Nanoplättchen basierende Latch-Schaltung in einer anderen Struktur der Zelle verbleibt. Der Titel der Abhandlung weist darauf hin, dass das Design die Eigenschaften des Fertigungsprozesses berücksichtigt – ein wichtiger Punkt bei der Bewertung von Schaltungen in fortschrittlichen Knoten wie 2 nm.

Der Vorschlag umfasst außerdem vergrabene Stromschienen und Verbindungen aus Ruthenium. Diese Elemente werden im Material als Bestandteile der vorgeschlagenen Struktur neben der Analyse der Zellleistung dargestellt; der verfügbare Text belegt jedoch weder die Herstellung eines Testchips noch eine kommerzielle Produktion des Designs.

Warum ist diese Nachricht wichtig?

SRAM ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Prozessoren. Daher kann eine Verringerung der Zellfläche die Dichte des in den Chip integrierten Speichers erhöhen. Die berichtete Verringerung der Schreibzeit deutet auf einen potenziellen Vorteil für die Leistung von Speichervorgängen hin, insbesondere auf der Ebene von Subarrays, die mehrere Zellen umfassen und andere Verbindungs- und Steuerungsanforderungen stellen als eine einzelne Zelle.

Die redaktionelle Einordnung von certi.news lautet, dass die Bedeutung der Arbeit nicht in der Markteinführung eines Produkts liegt, sondern in der Erprobung eines Designpfads, der dreidimensionale Stapelung und Oxidmaterialien in Back-End-of-Line-Schichten im Rahmen eines 2-nm-Ziels kombiniert. Die genannten Zahlen bleiben jedoch Forschungsergebnisse, die mit dem in der Abhandlung vorgestellten Design und dessen Bewertung zusammenhängen. Das verfügbare Material enthält keine ausreichenden Einzelheiten zur vollständigen Messmethodik, zur Fertigungsausbeute, zur Zuverlässigkeit der Zelle oder zu ihrer Kompatibilität mit tatsächlichen Produktionslinien. Daher kann es nicht als Beleg für kommerzielle Einsatzbereitschaft gelten.

Die Abhandlung und ihre Autoren

Die Abhandlung trägt den Titel A Process-Aware Hybrid Si/IGO Monolithic-3D 6T SRAM with BEOL Pass-Gates for the 2nm Node und wurde im August 2026 auf arXiv veröffentlicht. Zu ihren Autoren gehören Po-Chuan Wang, Dongwon Jang, Eknath Sarkar, Alexei Svizhenko, Md. Nahid Haque Shazon, Piyush Kumar, Suman Datta und Azad Naeemi.

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Das Wichtigste

Forscher des Georgia Institute of Technology und von Synopsys schlagen eine sechstransistorige SRAM-Zelle in einem monolithischen 3D-Design für einen 2-nm-Knoten vor, die Pass-Gates aus Indium-Gallium-Oxid und nanoskalige Siliziumschichten kombiniert. Die Studie berichtet über eine Flächenreduzierung von 25 % und eine Verkürzung der Schreibzeit um 42,2 % auf Subarray-Ebene; es gibt jedoch keinen Beleg für die Fertigung eines Testchips oder die kommerzielle Einsatzbereitschaft.

  • Das vorgeschlagene Design ist eine 6T-SRAM-Zelle nach dem Konzept des Monolithic 3D.
  • Die Zelle verwendet Pass-Gates aus Indium-Gallium-Oxid in den rückseitigen Verdrahtungsebenen.
  • Die Struktur umfasst eine aus nanoskaligen Siliziumschichten aufgebaute Halteschaltung, vergrabene Stromschienen und Verbindungen aus Ruthenium.
  • Die Forscher berichten über eine Reduzierung der Flächeninanspruchnahme um 25 % gegenüber einer leistungsorientierten Silizium-Baseline.
  • Bei der Bewertung des Designs auf Subarray-Ebene verkürzte sich die Schreibzeit um 42,2 %.
  • Die Ergebnisse sind Forschungsresultate und beruhen auf dem in der Studie beschriebenen Design und dessen Bewertung; sie belegen weder die Fertigung noch die kommerzielle Produktion.

FAQ

Was haben Georgia Tech und Synopsys vorgeschlagen?

Sie haben eine sechstransistorige SRAM-Zelle in einem monolithischen 3D-Design für einen 2-nm-Knoten vorgeschlagen.

Wie stark wurde die Fläche laut Studie reduziert?

Die Studie berichtet über eine Flächenreduzierung von 25 % gegenüber einer leistungsorientierten Silizium-Baseline.

Wurde ein Testchip des Designs gefertigt?

Der verfügbare Text belegt weder die Fertigung eines Testchips noch die kommerzielle Produktion des Designs.

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