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物联网与AI推升次世代记忆体需求

2018-01-30 16:12:42

微型化,是物联网装置的一个主要设计需求,但低功耗与高耐用度也是必须要考核的两大关键要点,尤其是物联网设备一旦安装完毕,运行时间可能长达数年,特别是在工业和公共设备的领域上。
 
另一方面,随着人工智能的发展,智能化的需求开始显现在各个产品应用上,包含汽车、医疗与金融业,对运算效能的需求也在翻倍增加,因此产业也开始寻找能够匹配高速运算,需要同时满足低功耗与耐用需求的记忆体解决方案。此时,人们又把目标转移到当年被冷落的次世代非挥发性记忆体身上。
 
与目前主流的NOR与NAND Flash记忆体相比,这些号称次世代记忆体几乎在所有方面完胜它的竞争者,不仅具备更好的读写速度,更低的电耗,同时也非常耐用,能够承受在汽车和工业的环境,唯一的缺点,就是成本太高。
 
也是因为成本的原因,这些次世代记忆体无法大量生产,因为如果只从容量价格来看这些次世代记忆体现在还是没有大量商用的价值,也完全无法跟主流的快闪记忆体竞争。不过如果针对特定应用,或者是嵌入式记忆体等级的设计,那么这些次世代记忆体可说是明日之星。
 
目前市场上能够提供次世代记忆体产品的业者并不多,主要的有富士通(Fujitsu)和赛普拉斯半导体(Cypress)提供FRAM产品,采用串列(I2C和SPI)和并列介面的解决方案,已量产的容量从4Kb至4Mb。
 
在MRAM方面,则有美商Everspin Technologies和Spin Transfer Technologies (STT),其中Everspin是目前市场上唯一一家提供商用MRAM产品的业者,提供的芯片容量从128Kb到16Mb,而主要的应用领域则集中在航太、工业、车用、能源与物联网。
 
                                       
                                                                                   记忆体比较图表
 
至于RRAM,则被业界认为最有机会成为主流次世代记忆体的技术,同时也是目前投入研发厂商最多的技术。包含Adesto Technologies、Crossbar、三星半导体(Samsung semiconductor)、美光(Micron)、海力士(Hynix)和英特尔都拥有生产RRAM技术。
 
但值得注意的是,虽然投入的业者众多,但其中仅有Adesto Technologies和Crossbar具有商业量产的能力,尤其是Crossbar已与中国的中芯国际合作,正积极拓展中国市场,而提供的储存容量从128Kb到16Mb。
 
在台湾,工研院也成功研发出RRAM的生产技术,并已在院内的8吋晶圆试产,未来将会与台湾的记忆体业者合作,导入12吋晶圆的制程寻求量产的机会。

本文关键词:NAND Flash    Cypress

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