閃存技術(shù)撞墻了？RRAM有望接下下一棒

 閃存技術(shù)撞墻了，如果不這個(gè)圈子里的人可能難以體會(huì)到。去年3D X-point技術(shù)不還刷屏朋友圈嘛?今年搭載這種新技術(shù)的SSD——“Optane”系列即將出貨了?？雌饋硭坪蹰W存技術(shù)的發(fā)展勢頭正猛，但圈內(nèi)人其實(shí)早已憂心忡忡，因?yàn)樗麄冎?，閃存技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)遇到了難以突破的瓶頸。

到2020年，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量將達(dá)到44ZB

無法突破的物理定律

傳統(tǒng)閃存技術(shù)，或者說是現(xiàn)在最為流行的閃存技術(shù)，大都是采用MOSFET結(jié)構(gòu)。當(dāng)基本MOS單元被編程時(shí)，內(nèi)部電子移動(dòng)，進(jìn)行一個(gè)數(shù)位的記錄。

傳統(tǒng)閃存技術(shù)的瓶頸

隨著人們對于體積和存儲(chǔ)量的要求不斷提高，再更小的體積中存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)成為市場導(dǎo)向。如上圖所示，為了在同等大小的體積中存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)量，基本MOS單元就會(huì)設(shè)計(jì)的越來越小，這樣單一MOS單元中的電子數(shù)量就會(huì)變得越來越少，基本MOS單元的出錯(cuò)率就會(huì)提高;并且相鄰MOS單元之間因?yàn)榫嚯x減小也很容易相互產(chǎn)生干擾。不管是采用何種新結(jié)構(gòu)新工藝來制造閃存，發(fā)展到一定程度都會(huì)遇到這種無法突破的物理定律。因此，研發(fā)一種全新的存儲(chǔ)基本單元才是真正能夠統(tǒng)治未來的閃存技術(shù);Crossbar RRAM技術(shù)由此應(yīng)運(yùn)而生。

RRAM顛覆閃存市場

當(dāng)其它閃存設(shè)計(jì)廠商還在糾結(jié)于如何化解這項(xiàng)難題時(shí)，來自密歇根大學(xué)的這一群人則已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造了新一代的非易失性內(nèi)存——RRAM(可變電阻式內(nèi)存)。這種技術(shù)是以一個(gè)非導(dǎo)電轉(zhuǎn)換層作為金屬絲形成的基質(zhì)材料。其基于電子場的轉(zhuǎn)換機(jī)制使得RRAM單元能夠在很大的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

Crossbar RRAM技術(shù)原理

Crossbar RRAM的單元結(jié)構(gòu)簡單、所采用的材料、工藝步驟和制造機(jī)臺(tái)都是通用的，這使得任何一家半導(dǎo)體代工廠都能夠通過授權(quán)Crossbar RRAM技術(shù)來開展內(nèi)存業(yè)務(wù)，制造存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存芯片。

Crossbar RRAM的技術(shù)發(fā)展非常的迅速;據(jù)北極光創(chuàng)投董事總經(jīng)理暨Crossbar董事會(huì)董事楊磊博士介紹說：“在2010年，這還僅僅是一種局限于實(shí)驗(yàn)室中的技術(shù)，當(dāng)時(shí)僅僅能夠讀取幾個(gè)比特。”然而目前，Crossbar已經(jīng)在上海成立了辦公室，并且與中芯國際達(dá)成了基于40nm的生產(chǎn)協(xié)議，并且第一批樣片已經(jīng)流出。僅僅5年的時(shí)間，Crossbar技術(shù)和Crossbar公司都得到了長足的發(fā)展。而令人更加期待的是未來5年，Crossbar有望顛覆整個(gè)閃存行業(yè)的產(chǎn)品格局。而在市場策略方面，Crossbar也是十分地睿智。Crossbar打算用一種自下而上的方式來進(jìn)入整個(gè)閃存市場。首先從低端閃存市場發(fā)力，將產(chǎn)品技術(shù)鋪張開來，獲得廣泛客戶認(rèn)可，進(jìn)而進(jìn)攻高端市場。

2018年存儲(chǔ)市場將達(dá)到60億美元

預(yù)計(jì)到2018年，整個(gè)閃存市場的規(guī)模將達(dá)到60億美元，這其中的1/3將為中國市場所消費(fèi)。所以Crossbar目前選擇中芯國際作為代工廠就不難理解了，不僅僅是因?yàn)橹袊S的性價(jià)比高，更是因?yàn)檫@樣可以更加便捷地貼近世界上最大最有潛力的市場。

中芯國際生產(chǎn)的RRAM樣片

Crossbar RRAM技術(shù)的可制造性已通過商業(yè)中芯國際的制造工作陣列證明。這一工作芯片是件單片CMOS控制器和內(nèi)存陣列芯片整合在一起。Crossbar目前正在完成這一器件的特性化和優(yōu)化，并計(jì)劃將第一個(gè)產(chǎn)品推向嵌入式SoC市場。這無疑為給目前可穿戴設(shè)備提供強(qiáng)大的技術(shù)推動(dòng)力。而Crossbar RRAM的市場布局遠(yuǎn)不止在嵌入式市場，在企業(yè)服務(wù)器市場，Crossbar也已經(jīng)開始與相關(guān)公司開始密切合作。相信在不久的未來會(huì)有更多這方面的進(jìn)展。

從左往右依次為：

- Crossbar戰(zhàn)略營銷和業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Sylvain Dubois

- Crossbar首席科學(xué)家暨聯(lián)合創(chuàng)始人盧偉教授

- Crossbar首席執(zhí)行官暨聯(lián)合創(chuàng)始人George Minassian博士

- 北極光創(chuàng)投董事總經(jīng)理暨Crossbar董事會(huì)董事楊磊博士

Crossbar此番正式進(jìn)入中國市場，可以說是走的非常正確的一步棋。這項(xiàng)全新的技術(shù)也會(huì)推動(dòng)中國存儲(chǔ)戰(zhàn)略的良好發(fā)展。

雖然不少人現(xiàn)在還是使用機(jī)械硬盤，使用SSD的被視為一種高級(jí)配置。但是或許在幾年之后，你手中僅僅一片郵票大小的芯片中，就已經(jīng)存儲(chǔ)了你1T的內(nèi)容。技術(shù)的發(fā)展從來不會(huì)撞墻，而是在轉(zhuǎn)角給我們無限驚喜。