閃存技術撞墻了?RRAM有望接下下一棒
閃存技術撞墻了,如果不這個圈子里的人可能難以體會到。去年3D X-point技術不還刷屏朋友圈嘛?今年搭載這種新技術的SSD——“Optane”系列即將出貨了??雌饋硭坪蹰W存技術的發(fā)展勢頭正猛,但圈內人其實早已憂心忡忡,因為他們知道,閃存技術的發(fā)展已經遇到了難以突破的瓶頸。

到2020年,數據存儲量將達到44ZB
無法突破的物理定律
傳統(tǒng)閃存技術,或者說是現在最為流行的閃存技術,大都是采用MOSFET結構。當基本MOS單元被編程時,內部電子移動,進行一個數位的記錄。

傳統(tǒng)閃存技術的瓶頸
隨著人們對于體積和存儲量的要求不斷提高,再更小的體積中存儲更多的數據成為市場導向。如上圖所示,為了在同等大小的體積中存儲更多的數據量,基本MOS單元就會設計的越來越小,這樣單一MOS單元中的電子數量就會變得越來越少,基本MOS單元的出錯率就會提高;并且相鄰MOS單元之間因為距離減小也很容易相互產生干擾。不管是采用何種新結構新工藝來制造閃存,發(fā)展到一定程度都會遇到這種無法突破的物理定律。因此,研發(fā)一種全新的存儲基本單元才是真正能夠統(tǒng)治未來的閃存技術;Crossbar RRAM技術由此應運而生。
RRAM顛覆閃存市場
當其它閃存設計廠商還在糾結于如何化解這項難題時,來自密歇根大學的這一群人則已經在實驗室中創(chuàng)造了新一代的非易失性內存——RRAM(可變電阻式內存)。這種技術是以一個非導電轉換層作為金屬絲形成的基質材料。其基于電子場的轉換機制使得RRAM單元能夠在很大的溫度范圍內穩(wěn)定工作。

Crossbar RRAM技術原理
Crossbar RRAM的單元結構簡單、所采用的材料、工藝步驟和制造機臺都是通用的,這使得任何一家半導體代工廠都能夠通過授權Crossbar RRAM技術來開展內存業(yè)務,制造存儲級內存芯片。
Crossbar RRAM的技術發(fā)展非常的迅速;據北極光創(chuàng)投董事總經理暨Crossbar董事會董事楊磊博士介紹說:“在2010年,這還僅僅是一種局限于實驗室中的技術,當時僅僅能夠讀取幾個比特。”然而目前,Crossbar已經在上海成立了辦公室,并且與中芯國際達成了基于40nm的生產協(xié)議,并且第一批樣片已經流出。僅僅5年的時間,Crossbar技術和Crossbar公司都得到了長足的發(fā)展。而令人更加期待的是未來5年,Crossbar有望顛覆整個閃存行業(yè)的產品格局。而在市場策略方面,Crossbar也是十分地睿智。Crossbar打算用一種自下而上的方式來進入整個閃存市場。首先從低端閃存市場發(fā)力,將產品技術鋪張開來,獲得廣泛客戶認可,進而進攻高端市場。

2018年存儲市場將達到60億美元
預計到2018年,整個閃存市場的規(guī)模將達到60億美元,這其中的1/3將為中國市場所消費。所以Crossbar目前選擇中芯國際作為代工廠就不難理解了,不僅僅是因為中國代工廠的性價比高,更是因為這樣可以更加便捷地貼近世界上最大最有潛力的市場。

中芯國際生產的RRAM樣片
Crossbar RRAM技術的可制造性已通過商業(yè)中芯國際的制造工作陣列證明。這一工作芯片是件單片CMOS控制器和內存陣列芯片整合在一起。Crossbar目前正在完成這一器件的特性化和優(yōu)化,并計劃將第一個產品推向嵌入式SoC市場。這無疑為給目前可穿戴設備提供強大的技術推動力。而Crossbar RRAM的市場布局遠不止在嵌入式市場,在企業(yè)服務器市場,Crossbar也已經開始與相關公司開始密切合作。相信在不久的未來會有更多這方面的進展。

從左往右依次為:
- Crossbar戰(zhàn)略營銷和業(yè)務發(fā)展副總裁Sylvain Dubois
- Crossbar首席科學家暨聯合創(chuàng)始人盧偉教授
- Crossbar首席執(zhí)行官暨聯合創(chuàng)始人George Minassian博士
- 北極光創(chuàng)投董事總經理暨Crossbar董事會董事楊磊博士
Crossbar此番正式進入中國市場,可以說是走的非常正確的一步棋。這項全新的技術也會推動中國存儲戰(zhàn)略的良好發(fā)展。
雖然不少人現在還是使用機械硬盤,使用SSD的被視為一種高級配置。但是或許在幾年之后,你手中僅僅一片郵票大小的芯片中,就已經存儲了你1T的內容。技術的發(fā)展從來不會撞墻,而是在轉角給我們無限驚喜。





