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新型存储器NRAM已准备好进军市场了吗?

eettaiwan?? 2015年06月15日 ?? 收藏0
美国存储器技术开发商Nantero最近宣布进行新一轮融资,并准备“浮出水面”──因为该公司认为其独家的非挥发性随机存取存储器(non- volatile random access memory,NRAM;或称Nano-RAM),已经准备好取代企业应用或消费性应用市场上的储存级存储器。

Nantero已经向新、旧投资人 募得3,150万美元资金,可用以加速NRAM的研发;该公司执行长Greg Schmergel在接受EE Times 美国版编辑电话访问时表示,NRAM是以碳纳米管为基础,也就是碳原子组成的圆柱体。那些直径仅1~2纳米的纳米管比钢更强韧,而且导电特性比其他已知的晶片制造材料更好。

其实Nantero早在2001年就已经成立,但是目前仍然像是一家新创公司,它曾经名列EE Times的2013年版“前十大值得关注新创公司”排行榜;Schmergel透露,与系统与元件制造商的合作进展,将让Nantero渐渐脱离潜水模 式。他指出,NRAM已经准备好商业化以及量产,Nantero已经开始提供4Mb的高良率NRAM晶片样品,而目前已经有7座量产CMOS晶圆厂安装了NRAM制程。

Schmergel强调,NRAM技术能提供许多优势,包括读写次数与DRAM相同,而速度则比手机与固态硬盘(SSD) 使用的NAND快闪存储器高一百倍:“其耐久性基本上是无限制的,因为碳纳米管永远不会耗损。”测试结果显示,NRAM在极端温度下仍能维持稳定运作,该 种存储器甚至接受了航太业者洛柯希德˙马丁(Lockheed Martin)与美国太空总署(NASA)在太空梭亚特兰提斯号(Atlantis)上的辐射线轰炸测试。

回到地球上;Schmergel表示,NRAM的商业化优势还包括比DRAM或快闪存储器功耗更低,此外碳纳米管的小尺寸,意味着能以更小体积元件储存更多资料,使其适合笔记型电脑、手机、甚至可穿戴式装置与物联网设备等终端系统:“还有很多我们无法预期的应用。”

而 Schmergel指出,NRAM在成本上也有显着优势,因为碳纳米管体积小,元件尺寸能轻易微缩,意味着NRAM不会面临与其他种类存储器相同的制造挑 战;现有的CMOS晶圆厂也不需要额外的设备就能生产NRAM,因为该技术多年来的开发成果,已经使其能完全相容于现有半导体设备:“你能使用任何一种你 想用的微影技术,这非常具成本效益。”

Nantero独家开发的NRAM存储器是以碳纳米管为基础
Nantero独家开发的NRAM存储器是以碳纳米管为基础

不过Schmergel也表示,Nantero不会自己生产NRAM,而是会将技术授权给元件或装置制造商;他透露低第一款NRAM产品,会是与DRAM存储器插槽相容的模组,而装置业者能将该碳纳米管储存方案,布署在NAND快闪存储器电路的顶层。

对于Nantero,市场研究机构WebFeet Research执行长Alan Niebel表示,该公司埋首于NRAM技术开发超过十年,现在终于是展现成果的时候;而该技术最严峻的考验,是能在多快的时间内整合进晶片。存取次数、 功耗、耐久性、可扩展性以及制程简易度等条件的表现,则将决定NRAM是否可行或能否被大量采用;但他预期嵌入式NRAM在2016年以前不会出现在市场 上,而还要再过一年时间才能见到独立式的NRAM元件问世。

Niebel认为,碳纳米管的耐久性确实颇具吸引力,而若Nantero真能 降低该技术成本、实现其通用性,NRAM将会是非常值得关注的技术。不过他也指出,NRAM的制造成本可能会比DRAM便宜,可能还是会高于NAND快闪 存储器;此新存储器技术还需要大量的实作、测试与制程最佳化。

Nantero可能会在某些应用领域看到NRAM能取代DRAM的机会,但 是DRAM恐怕不是那么容易在短时间之内被大量替代的;根据韩国业界消息,三星电子(Samsung Electronics)与SK海力士(SK Hynix)等厂商,都计划在DRAM产能上投资更多,以因应来自手机等行动装置对该存储器技术的稳定需求。

在存储器领域,总是会有新兴 技术想取代DRAM或NAND快闪存储器,不过只是某些特定应用领域,例如电阻式存储器(resistive RAM,RRAM)、磁阻式存储器(MRAM),以及还需要进一步最佳化的相变化存储器(phase-change memory,PCM)技术。

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CMOS晶圆? NAND快闪存储器?

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