近年來,DRAM、NAND Flash、Nor Flash已發展成為全球主流存儲器,但隨著這些傳統存儲器微縮制程已逼近極限,加上存儲技術發展進步以及終端需求的變化,新型存儲器亦越來越受到市場關注,有的新型存儲器正在迅速發展壯大,市場成長速度喜人。

今年5月,集邦咨詢旗下半導體研究中心(DRAMeXchange)報告指出,不論是DRAM或NAND Flash,現有的存儲器解決方案都面臨著制程持續微縮的物理極限,這意味著要持續提升性能與降低成本都將更加困難。DRAMeXchange認為,次世代存儲器(新型存儲器)與現有解決方案各有優劣,最關鍵的機會點仍是在于價格。展望未來,需求陸續回溫與價格彈性所帶動的庫存回補動能,可望帶動2020年的現有存儲器價格止跌反彈,讓次世代存儲器解決方案有機會打入市場。
目前市場上有哪些常見的新型存儲器呢?下面將來盤點一下——
PRAM
PRAM(相變存儲器),也有人稱PCM(Phase Change Memory),據悉該存儲器技術是一種三明治結構,中間是相變層(和光盤材料一樣,GST),這種材料的一個特性是會在晶化(低阻態)和非晶化(高阻態)之間轉變,即利用這個高低阻態的變化來實現存儲。與傳統存儲技術相比,PRAM擁有讀寫速度快、耐用性強、非揮發性等,讀取速度和寫入次數均優于領先于NAND Flash。
MRAM
MRAM(磁性存儲器)是一種非易失性存儲器。據悉,MRAM技術速度接近靜態隨機存儲的高速讀取寫入能力,具有閃存的非易失性,容量密度及使用壽命不輸DRAM,但平均能耗遠低于DRAM,且基本上可無限次地重復寫入。
MRAM曾獲得多家產業巨頭的青睞,摩托羅拉的半導體部門、IBM、英飛凌、賽普拉斯、瑞薩、三星電子、SK海力士、美光等均曾陸續投入研發MRAM的行列。目前,MRAM技術已在向第二代發展,主流研究在于TAS-MRAM和STT-MRAM,STT-MRAM被視為是可以挑戰DRAM和SRAM的高性能存儲器,Everspin、三星電子、IBM、Grandis等企業均已涉足。
FRAM
FRAM(鐵電存儲器)學術名為FeRAM,業界一般稱其為FRAM,是一種非易失性存儲器。采用鐵電材料(PZT等)的鐵電性和鐵電效應來進行非易失性數據存儲的存儲器。FRAM具有ROM(只讀存儲器)和RAM(隨機存取器)的特點,在高速讀寫入、高讀寫耐久性、低功耗和防竄改方面具有優勢。據了解,FRAM技術早于1921年被提出,1993年美國Ramtron公司成功開發出第一個4K位的鐵電存儲器FRAM產品,FRAM存儲器逐漸開始商業化,主要供應商包括Ramtrom、TI、富士通等。富士通曾為Ramtrom進行單體存儲器的量產晶圓代工,2020年雙方終止合作,富士通開始獨自開發FRAM并竭力推廣。
ReRAM
ReRAM(阻變存儲器)是一種非易失性存儲器,通過向金屬氧化物薄膜施加脈沖電壓,產生大的電阻差值來存儲“0”和“1”。?其結構非常簡單,兩側電極將金屬氧化物包夾于中間,簡化了制造工藝,同時可實現低功耗和高速重寫等性能,比較適合可穿戴設備和小型醫療設備市場。
NRAM
NRAM(碳納米管存儲器)是基于碳納米管的非易失性存儲器,該技術由美國公司Nantero開發,并授權于富士通為NRAM的首個商業合作伙伴,富士通從Nantero購買了IP,取得了NRAM的設計、生產和銷售許可。據介紹,NRAM規格類似或接近于FRAM,存儲密度遠高于FRAM,讀寫速度接近于DRAM,比NAND Flash快100倍,擁有多于Flash 1000倍以上的讀寫次數,存儲信息能保持
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