微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微波和射频技术 > RFIC设计学习交流 > 三星、英特爾、GF 都已經摩拳擦掌投入 新世代記憶體的 MRAM 和 RRAM

三星、英特爾、GF 都已經摩拳擦掌投入 新世代記憶體的 MRAM 和 RRAM

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
三星、英特爾、GF 都已經摩拳擦掌投入,準備好一較高下了
這個讓半導體巨頭紛紛投入的技術就是被稱為新世代記憶體的 MRAM 和 RRAM。
MRAM 和 RRAM 的特性為何,與 DRAM、NAND(快閃記憶體)相比,又有什麼樣的效能與成本優勢?讓我們從 MRAM 和 RRAM 兩項技術看起。 什麼是新世代記憶體?

MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory,磁阻式隨機存取記憶體)是一種非揮發性記憶體技術,也就是當電流關掉,所儲存的資料並不會消失的記憶體。它自 1990 年代開始發展,這項技術在學理上的存取速度接近 SRAM,具快閃記憶體的非揮發性特性,在容量密度及使用壽命上也不輸給 DRAM,平均能耗遠低於 DRAM,未來極具成為真正通用型記憶體潛力。
而 RRAM(Resistive random-access memory,可變電阻式記憶體)同樣是一種新型的非揮發性記憶體,其優點在於消耗電力較 NAND 低,且寫入資訊速度比 NAND 快閃記憶體快了 1 萬倍。 從階層式記憶體的金字塔圖來看,SRAM 位於金字塔尖端,為最高階、速度最快,成本也最高的產品。其次為主記憶體的DRAM,MRAM 僅次於 DRAM,而 RRAM 則緊接其後,在 RRAM 之下的是 NAND,從此圖可以看出 MRAM 與 RRAM 的市場定位也正是介於 DRAM 與 NAND 之間
fromtechnews.tw/2017/06/15/tsmc-mram-rram/#more-261134

MRAM的密度上不去,目前能实现“量产”的只有Everspin。
台积电在15年的时候就号称16年能量产MRAM,但是现在也没见个影子,可见技术难点还没有攻破。
海康已经投资了13个亿在杭州建平台,号称预计投资50亿,但现在看来也是雷声大雨点小。
倒是Intel,确实黑科技满满,先推出了RRAM的量产产品,等国内上市了我准备去搞一块来玩下。
虽然理论上RRAM在写入寿命和速度上不计MRAM,但是MRAM已经玩了快20年了,密度上不去,还是玩不动啊。

Intel 與Micron 攜手推出新種類記憶體3D XPoint
新晶片中的「3D XPoint」技術是 25 年來記憶體晶片市場上首次出現的主流新技術,速度比目前市場上的快閃記憶體快 1,000 倍,這種晶片可用於行動裝置儲存資料,同時被越來越多的電腦使用。
美光總裁馬克·亞當斯(Mark Adams)在聲明中表示:「在現代電腦中,最大的一項障礙便是處理器在長期存放裝置中找到資料的時間太長。這種新的、非短期的記憶體是一項技術革命。它可以快速存取巨量資料集,支援全新的應用。」
長期以來,儲存裝置的速度和容量都是電腦的最大瓶頸,即使在 SSD 硬碟已經普及的今天也不例外。為了硬碟的速度,我們搞出來 Raid 0,從機械硬碟進化到快閃記憶體盤,但是儲存裝置本身的儲存速度還是慢慢進步的,英特爾與美光搞得這個革命性的東西是什麼呢?為什麼會快到如此地步呢?
新儲存晶片是一種多層線路構成的三維結構,每一層上線路互相平行,並與上下層的線路互成直角,層與層間的有「柱子」似的線在上下層的交錯點連接。
橫向的層是絕緣層,每根「柱子」分兩節,一節「記憶單元」,用來存資料,記憶單元能儲存一個比特的資料,代表二進位碼中的一個 1 或 0;一節是一個「選擇器」,選擇器允許讀寫特定的記憶單元,通過改變線路電壓來控制訪問。


現在有意思的就是這個「記憶單元」,它不是電晶體。這意味著和傳統快閃記憶體完全不同,所以他才能有更大儲存密度,更快的速度。

但是它是什麼?用什麼材料?英特爾與美光打死也不說,我們只能推測。
其實,不用電晶體的儲存裝置,這些年一直在搞。cross-point 架構捨棄了電晶體,採用柵狀電線(a latticework of wires)電阻來表示 0 和 1,高電阻狀態時,電不能輕易通過,cell 表示 0,當處於低電阻時,cell 表示 1。
這種用電阻差異來存資料的東西叫電阻式 RAM(簡稱 RRAM),三星、SanDisk 等巨頭都在投入,但是真正接近實用化的是一家名為 Crossbar 的創業公司(首席科學家是個叫盧偉的華裔),它在 2013 年推出了郵票大小的 ReRAM 產品原型,它可以儲存 1TB 資料。2014 年已經進入準備商用的階段。Crossbar 的架構圖和英特爾、美光的這個 3D XPoint 的架構圖就很接近了。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top