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新型存儲器的技術(shù)趨勢與挑戰(zhàn)

2022-07-19 13:47:44

STT-MRAM當(dāng)前的發(fā)展似乎很不錯,參與這項技術(shù)研發(fā)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)當(dāng)前已經(jīng)囊括了Everspin、GlobalFoundries、Avalanche、索尼、美光、Imec、CEA-LETI、美國應(yīng)用材料、三星、富士通、IBM、臺積電、Spin Transfer Technologies等。
 
新型存儲器主要包含了MRAM(STT-MRAM)、XPoint、ReRAM、FeRAM、PCRAM/Xpoint等。某些新型存儲器介質(zhì)和材料本身也有更多元的應(yīng)用,比如說ReRAM可能會成為存內(nèi)計算的未來,MRAM可用作CPU的die內(nèi)cache,XPoint應(yīng)用于SCM存儲級內(nèi)存等。
 
Ambiq公司的Apollo Blue系列MCU在臺積電22ULL工藝的支持下攜有eMRAM。而GlobalFoundries基于22nm FDSOI的eMRAM,應(yīng)用在了GreenWave的AI處理器上。以及材料和工藝技術(shù)上各家的一些差異,
 
Avalanche MRAM還在用舊的多晶硅柵和L型spacer間隔層,Everspin則往high-k柵極介電層(gate dielectrics)加入了鑭;三星和臺積電的MRAM柵極結(jié)構(gòu)有g(shù)ate-first HKMG和gate-last HKMG工藝之分等等。
 
其他新型存儲器技術(shù)方面,富士通的8Mb ReRAM是全球密度最高、單獨量產(chǎn)的ReRAM產(chǎn)品;基于45nm CMOS工藝,相比此前舊工藝的4Mb ReRAM產(chǎn)品有了相當(dāng)大的存儲密度提升和die size的縮減。XPoint技術(shù)的知名市場參與者自然就是Intel了,第二代XPoint存儲器已經(jīng)應(yīng)用到了市場上,4堆棧的PCM/OTS層結(jié)構(gòu)。
 
新型存儲器件發(fā)展的基礎(chǔ)就在于更出色的性能或效率——性能除了速度之外也包括數(shù)據(jù)保持時間、壽命之類的指標(biāo)。只不過“新型”未大規(guī)模普及的原因無非在于成本還沒能像傳統(tǒng)器件那樣降下來,尤其新型材料造成工藝兼容性方面的一些挑戰(zhàn)。3D NAND顯然在單位成本內(nèi)的容量方面仍然有著優(yōu)勢。


本文關(guān)鍵詞:STT-MRAM,MRAM,FeRAM


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