新型存儲(chǔ)器的技術(shù)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

STT-MRAM當(dāng)前的發(fā)展似乎很不錯(cuò)，參與這項(xiàng)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(guó)應(yīng)用材料、三星、富士通、IBM、臺(tái)積電、Spin Transfer Technologies等。
 
新型存儲(chǔ)器主要包含了MRAM（STT-MRAM）、XPoint、ReRAM、FeRAM、PCRAM/Xpoint等。某些新型存儲(chǔ)器介質(zhì)和材料本身也有更多元的應(yīng)用，比如說(shuō)ReRAM可能會(huì)成為存內(nèi)計(jì)算的未來(lái)，MRAM可用作CPU的die內(nèi)cache，XPoint應(yīng)用于SCM存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存等。
 
Ambiq公司的Apollo Blue系列MCU在臺(tái)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(tái)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(chǔ)器技術(shù)方面，富士通的8Mb ReRAM是全球密度最高、單獨(dú)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(chǔ)密度提升和die size的縮減。XPoint技術(shù)的知名市場(chǎng)參與者自然就是Intel了，第二代XPoint存儲(chǔ)器已經(jīng)應(yīng)用到了市場(chǎng)上，4堆棧的PCM/OTS層結(jié)構(gòu)。
 
新型存儲(chǔ)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(shí)間、壽命之類的指標(biāo)。只不過(guò)“新型”未大規(guī)模普及的原因無(wú)非在于成本還沒能像傳統(tǒng)器件那樣降下來(lái)，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(shì)。


本文關(guān)鍵詞：STT-MRAM,MRAM,FeRAM

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