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新型存儲(chǔ)器以工業(yè)級(jí)規(guī)模生產(chǎn)

2020-02-09 20:02:12

半導(dǎo)體設(shè)備頭龍大廠應(yīng)用材料推出新的制造系統(tǒng),能夠以原子級(jí)的精準(zhǔn)度,進(jìn)行新式材料的沉積,而這些新材料是生產(chǎn)前述新型存儲(chǔ)器的關(guān)鍵。應(yīng)用材料推出最先進(jìn)的系統(tǒng),讓這些新型存儲(chǔ)器能以工業(yè)級(jí)的規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)。
 
臺(tái)積電近年來積極推動(dòng)將嵌入式快閃存儲(chǔ)器(eFlash)制程改成MRAM及ReRAM等新型存儲(chǔ)器嵌入式制程,與應(yīng)用材料有很深的合作關(guān)系。聯(lián)電也有布局ReRAM,旺宏與IBM合作PCRAM多年且技術(shù)追上國(guó)際大廠。再者,群聯(lián)宣布采用MRAM在其NAND控制IC中。
 
MRAM采用硬盤機(jī)中常見的精致磁性材料。MRAM本來就是快速且非揮發(fā)性,就算在失去電力的情況下,也能保存軟件和資料。由于速度快與元件容忍度高,MRAM最終可能做為第三級(jí)快取存儲(chǔ)器中SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的替代產(chǎn)品。MRAM可以整合于物聯(lián)網(wǎng)芯片設(shè)計(jì)的后端互連層,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更小的晶粒尺寸,并降低成本。

 
ReRAM采用新材料制成,材料的作用類似于保險(xiǎn)絲,可在數(shù)十億個(gè)儲(chǔ)存單元內(nèi)選擇性地形成燈絲,以表示資料。對(duì)照之下,PCRAM則采用DVD光盤片中可找到的相變材料,并藉由將材料的狀態(tài)從非晶態(tài)變成晶態(tài),以進(jìn)行位元的編程。
 
隨著資料量產(chǎn)生呈現(xiàn)指數(shù)性遽增,云端資料中心也需要針對(duì)連結(jié)服務(wù)器和儲(chǔ)存系統(tǒng)的資料路徑,達(dá)成這些路徑在速度與耗電量方面的數(shù)量級(jí)效能提升。ReRAM與PCRAM是快速、非揮發(fā)性、低功率的高密度存儲(chǔ)器,可以做為“儲(chǔ)存級(jí)存儲(chǔ)器”,以填補(bǔ)服務(wù)器DRAM與儲(chǔ)存存儲(chǔ)器之間,不斷擴(kuò)大的價(jià)格與性能落差。
 
類似于3D NAND flash存儲(chǔ)器型式,ReRAM和PCRAM是以3D結(jié)構(gòu)排列,而存儲(chǔ)器制造商可以在每一代的產(chǎn)品中加入更多層,以穩(wěn)健地降低儲(chǔ)存成本。
 
隨著人工智能的深度學(xué)習(xí)及機(jī)器學(xué)習(xí)、高效能運(yùn)算、物聯(lián)網(wǎng)裝置的普及,巨量資料組成密集且復(fù)雜,除了在處理器上提供運(yùn)算效能,也需要?jiǎng)?chuàng)新的存儲(chǔ)器技術(shù)方能有效率處理資料。包括MRAM、ReRAM、PCRAM等新型存儲(chǔ)器,開始被市場(chǎng)采用,而AI/HPC將加速新型存儲(chǔ)器更快進(jìn)入市場(chǎng)。


本文關(guān)鍵詞:MRAM    

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