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为什么要做下一代内存?

2017-10-11 14:46:08

多年以来,内存行业一直都在致力于开发 ReRAM 和其它下一代内存技术。因为传统内存存在许多缺陷和限制,新的内存类型的出现有望填补这些空白。

Applied Materials 硅系统组内存和材料总经理 Er-Xuan Ping 说:“他们正在解决 DRAM 和 NAND 的所存在的问题。NAND 很慢,DRAM 虽然快,但却是易失性的。”

DRAM 是易失性的,所以当系统断电时,数据会丢失。闪存在断电时虽然能继续保存数据。但在实际工作中,闪存会经历多轮读/写周期,这个过程很慢。

总而言之,下一代内存类型的需要具备的特点是快、非易失且能提供无限的耐久性。它们还要能提供位可改写、免擦除的功能,从而可以作为 DRAM 和闪存的完美替代品。

这些内存技术的问题在于它们依靠于非同寻常的材料和复杂的开关机制,所以下一代内存类型需要更长的开发时间。与此同时,内存行业还在继续发展DRAM 和闪存,让新内存类型在市场上毫无立足之地。

但是,现在有好几种新内存类型都正迎来发展好机会,其中3D XPoint 和 STT-MRAM 势头最盛。另外还有碳纳米管 RAM、FRAM 和 ReRAM 等其它一些类型。

没有任何一种单一内存类型是全能的,可以处理所有应用。每种技术都有不同的属性,能够执行不同的功能。Lam Research 的子部门 Coventor 的首席技术官 David Fried 说:“我预测这些先进内存技术首先会被用于能够体现和利用它们的特有优势的应用中。”

由英特尔和美光开发的 3D XPoint 技术是下一代相变内存。而 STT-MRAM 则使用电子自旋的磁性来提供非易失性。

碳纳米管 RAM 是使用纳米管来形成电阻态。而 FRAM 则是使用铁电电容器来存储数据。

ReRAM 与上述方法都不一样。在多年的开发发展中,ReRAM 曾在 2008 年变得声名狼藉,那时候惠普公司提出了一种被称为忆阻器(memristor)的 ReRAM。多年以来,惠普一直都在开发一款集成整合了忆阻器的面向未来的系统“The Machine”。但分析人士说,惠普在这项技术上努力多年之后却转向了一种更加传统的内存方案,退出了忆阻器的道路。

现在惠普已经和西部数据开始合作开发另一种 ReRAM 技术了。Adesto、4DS、Crossbar、美光、三星、松下、索尼等公司也在开发 ReRAM。

但是到目前为止,松下是唯一一家量产 ReRAM 的公司。另外,Crossbar 也有望在今年年底之前开始出货 ReRAM。

其它公司都还在努力开发 ReRAM。“Adesto 一直在缓慢地出货低密度 CBRAM,他们相信将在 2018 年实现大量出货。”Web-Feet Research 首席执行官 Alan Niebel 在谈到导电桥接 RAM(CBRAM,这是一种 ReRAM)时说道,“西部数据和惠普现在已经陷入困境,也许能在 2019 年出货。”

与此同时,索尼正在调整自己的 ReRAM 的开发工作。多年来,索尼和美光一直都在合作开发 ReRAM,但美光最近退出了该项目。转而开始与英特尔合作重点开发 3D XPoint,留下了没有晶圆厂合作伙伴的索尼独自开发 ReRAM。

在代工厂方面,台积电、中芯国际、联电等都正在为代工客户开发和/或提供 ReRAM 工艺。但 GlobalFoundries 和三星这两家到目前为止都还没有推出 ReRAM。

晶圆代工厂正在探索所有下一代内存类型,但它们的重点还是那些长期看来更有可能成功的技术。GlobalFoundries 嵌入式内存副总裁 Dave Eggleston 说:“投资这些技术的成本很高,行业只能投资这么多。”

ReRAM 具备一些优势,但仍然面临着严峻的挑战。他补充说:“在采用方面,ReRAM 事实上有点让人失望。”


本文关键词:ReRAM

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