三星、台积电存储业巨头纷纷狙击下一代存储芯片?

简介:

最近台积电和三星的缠斗从制程之争演进到了存储器市场之争。在 5 月 24 日的三星铸造论坛上,三星电子发布该公司所研发的 MRAM 内存,并同时宣布欧洲大厂NXP作为它的第一个客户,双方签订晶圆代工协定,将量产 28 纳米的全耗尽型绝缘层上硅(FD-SOI)。论坛期间,韩国芯片制造商重申其目标,开始在 2018 年生产 STT MRAM 芯片。事实上三星现在说它明年将大规模生产这些芯片,而去年说 2018年将只能看到有限的生产,而真正的大规模生产将只开始于 2019 年。 另外三星宣布它将在2018年生产 MRAM 芯片将使用 8 纳米半导体铸造工艺生产,到 2020 年将使用4纳米生产 MRAM。

台积电也不甘示弱,紧接着在25日台积电技术论坛也首次揭露台积电研发多年的eMRAM(嵌入式磁阻式随机存取内存)和eRRAM(嵌入式电阻式内存)分别订明后年进行风险性试产,主要采用22奈米制程,这将是台积电因应物联网、行动装置、高速运算计算机和智能汽车等四领域所提供效能更快速和耗电更低的新内存。

事实上不仅韩台两家代工巨头在存储器市场上鏖战尤酣,而另外一家中国存储器的新秀也没闲着。也运用其资本和技术优势在这片新兴的储存器市场上争夺一片天地。

2016年10月,兆易创新旗下的GigaDevice半导体有限公司斥资500万美元入股美国纳斯达克上市的Everspin,持股比例高达8%。EverSpin成立于2008年,是飞思卡尔分离出去的独立公司。公司股东由飞思卡尔和几大风险投资公司构成。公司成立时飞思卡尔把MRAM技术、相关知识产权和产品都转让给EverSpin。

另外兆易创新于16年12月5日首次在国际顶级存储器技术会议发表论文--“RRAM存储器工作机制研究:发现更节能的方法”。由IBM电子工程师出身的黄汉森教授(H. S. Philip Wong)领导的该团队,在深入研究一种新型数据存储技术。该论文探究RRAM的工作方式及分析温度需求。通过这项研究中证实这点,RRAM用来作为智能手机和其他移动设备的内存时,高效节能延长电池寿命。将该实验室获得博士学位的斯坦福大学校友 - 陈鸿禹(Henry Chen)博士参与此项研究工作并列这篇论文的共同著者。这次陈博士服务的中国芯片制造企业北京兆易创新科技股份有限公司提供了宝贵建议,协助该项目实验设计和数据结果分析。

兆易创新作为去年8月登陆A股市场的次新股,上市仅交易20天旋即就停牌宣布收购美国ISSI。此项收购不仅可以填补兆易创新在DRAM领域的空白,丰富存储芯片产品线,同时还可以帮助其从单一存储芯片厂商升级成为集NOR Flash和DRAM兼备的综合型存储芯片供应商。收购完成后兆易创新补全其存储器芯片版图,继而进军汽车电子产业链。

MRAM
MRAM全称是磁性随机访问存储器。IBM公司在MRAM(磁性随机访问存储器)领域已经投入了二十年时间。最初IBM配合摩托罗拉希望打造一款场交换式MRAM,如今IBM联手三星致力于全新的MRAM技术——STT MRAM。其中的每个bit单元都包含一个晶体管外加一条垂直排列的隧道交叉点。该隧道交叉点包含两个磁体,其一的北极永远指向上,其二则为自由磁体、其北极可在向上与向下间切换以代表存储0或者1。其只需要7.5微安电流通过即可实现偏振方向编程。以低电流脉冲弯曲电子,可快速切换磁位元,从而实现正确的自旋;同时,特殊的抗铁磁材料更降低了制造成本。这项技术速度比 NAND 快了一千倍。不仅如此,MRAM 更省电,使用时(active)耗电量比传统存储器少,停用时(inactive)更无需用电。

ReRAM
ReRAM是基于电阻式随机存取的一种非易失性存储器,它可将DRAM的读写速度与SSD的非易失性结合于一身,同时具备更低的功耗及更快的读写速度。虽然ReRAM的名字中带RAM,但其实是像NAND闪存那样用作数据存储的ROM,只不过它的性能更强。

其密度比DRAM内存高40倍,读取速度快100倍,写入速度快1000倍。ReRAM单芯片(200mm左右)即可实现TB级存储,还具备结构简单、易于制造等优点。ReRAM存储芯片的能耗可达到闪存的1/20,数据擦写上限是后者的10倍。

作为存储器前沿技术,ReRAM未来预期可以替代目前的FlashRAM,并且具有成本更低、性能更突出的优势。

ReRAM基于忆阻器原理,将DRAM的读写速度与SSD的非易失性结合于一身。关闭电源后存储器仍能记住数据。如果ReRAM有足够大的空间,一台配备ReRAM的PC将不需要载入时间。

中芯国际已正式出样采用40nm工艺的ReRAM芯片,并称更先进的28nm工艺版很快也会到来。

本文转自d1net(转载)

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