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存儲技術(shù)的困局

2017-10-13 15:02:49

近日,專注研發(fā)ReRAM技術(shù)的Crossbar公司宣布與中芯國際合作開發(fā)的40nm工藝的ReRAM(非易失性阻變式存儲器)芯片正式出樣,而更為先進(jìn)的28nm工藝的ReRAM芯片也將在今年上半年問世。這意味著在存儲領(lǐng)域即將迎來一場變革。

隨著電子產(chǎn)品的越來越智能化,為了能夠更快速的處理身份認(rèn)證、通信協(xié)議、消息生成和數(shù)據(jù)累計(jì)等任務(wù),應(yīng)用程序的底層代碼也是越寫越長,從以前的幾千字節(jié)發(fā)展到現(xiàn)如今的幾兆字節(jié)。因此目前的存儲手段已無法滿足新一代技術(shù)對存儲容量和存儲性能的要求。

現(xiàn)在的閃存技術(shù)信息的存儲是基于電荷密度,丟失幾個(gè)電子會導(dǎo)致嚴(yán)重的可靠性問題,一旦芯片尺寸小于25nm,閃存技術(shù)的耐久性、維持性和可靠性就會出現(xiàn)嚴(yán)峻的不確定性。每當(dāng)有新的單片機(jī)和晶片系統(tǒng)需要被設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必要考慮到存儲器容量、架構(gòu)和集成等相關(guān)問題。但這種工作并不是一勞永逸的,當(dāng)另一批系統(tǒng)架構(gòu)師還是需要重新研究嵌入式存儲模塊與邏輯處理單元集成的方式。

根據(jù)分析公司W(wǎng)eb-FeetResearch的預(yù)測,到2018年,消費(fèi)類電子產(chǎn)品的存儲器市場將達(dá)到28.8億美元,巨大的市場需求已經(jīng)迫使這個(gè)問題必須快速得到解決了。

改良性的解決方案是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)使用高端的存儲控制芯片來管理復(fù)雜的架構(gòu)和算法,例如,清華紫光就已經(jīng)投入了數(shù)百億美元到NAND、DRAM等存儲器的開發(fā)之中,估計(jì)在明年將會推出國產(chǎn)3D NAND閃存。但無論是NAND還是DRAM都是當(dāng)前的技術(shù)水平,而且在存儲領(lǐng)域,中國落后了世界先進(jìn)水平20多年,所以要想實(shí)現(xiàn)完美逆轉(zhuǎn),還是要寄托于下一代存儲技術(shù)上。

當(dāng)前在下一代存儲芯片的研發(fā)當(dāng)中,除了Intel、鎂光基于PCM相變存儲技術(shù)研發(fā)的3DXPoint芯片之外,最有名的就是ReRAM芯片了。成立于2010年的Crossbar是開發(fā)ReRAM最具代表性的企業(yè),實(shí)力不容小覷,Crossbar的首席科學(xué)家和聯(lián)合創(chuàng)始人盧偉(Dr. Wei D. Lu)博士在ReRAM領(lǐng)域有十二年的研究經(jīng)驗(yàn)。這家公司的任何舉動都會引起業(yè)界的廣泛關(guān)注。為了進(jìn)軍中國市場,在2016年3月,Crossbar與中芯國際達(dá)成合作,基于中芯國際的40nm CMOS試產(chǎn)ReRAM芯片,而如今總算是成為現(xiàn)實(shí)。
 
據(jù)悉,ReRAM芯片比上一代的NAND芯片性能更強(qiáng)大,密度比DRAM內(nèi)存高40倍,寫入速度快1000倍,讀取速度快100倍,耐久度高1000倍,200平方毫米左右的單芯片即可實(shí)現(xiàn)TB級存儲,還具備結(jié)構(gòu)簡單、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。


本文關(guān)鍵詞:ReRAM  存儲芯片

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