新興內存技術在嵌入式應用市場趨勢

市調公司Objective Analysis分析師Jim Handy表示,“到了某個時間點,NOR將會因爲微縮問題而帶來挑戰,所有的MCU和ASIC製造商及其邏輯代工廠,將會需要新的非揮性內存技術用於程序代碼儲存——它可能發生在40nm或是14nm,最終將取決於代工廠的邏輯工藝進展。”Handy將在即將舉行的美國國際半導體展(Semicon West)上發表新興內存市場趨勢。新興的內存技術可望在嵌入式應用中找到大量市場,從而取代NOR閃存(flash),用於在微控制器(MCU)與ASIC中儲存程序代碼。工業主板

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業界目前面臨的挑戰是,在這些新內存技術得以量產以前,價格都還會十分昂貴。Handy說,其中,磁阻式隨機存取內存(MRAM)最具優勢,因爲Everspin長久以來一直在銷售其暫存用的獨立芯片。

格芯科技(Globalfoundries)則支持嵌入式MRAM (eMRAM)。Globalfoundries嵌入式內存副總裁David Eggleston說:“我們目前正與前五大MCU製造商中的四家公司合作,他們在40nm之後需要的是用於FinFET或FD-SOI的更低成本嵌入式閃存(e-flash)替代方案,因爲將eflash添加到邏輯平臺的成本開始大幅增加了。”

Eggleston指出,隨着Globalfoundries、臺積電(TSMC)和三星(Samsung)分別量產不同的eMRAM版本——FD-SOI、bulk和SRAM替代產品,eMRAM開始變得更成熟,產量也逐漸提高中。

Globalfoundries推出採用採用22nm工藝的eMRAM,併爲Everspin製造了256-Mbit和Gbit的獨立MRAM產品。Globalfoundries和臺積電都有能力展現eMRAM的高溫性能,以確保汽車製造商和工業用戶能夠在高溫(包括在260°C的迴流焊)環境下仍保有儲存的數據。

Globalfoundries還與IP設計供應商eVaderis合作,提供可降低功耗泄漏的嵌入式MRAM設計。Eggleston說:“相較於較SRAM,汽車製造商對於eMRAM更易於降低泄漏以提高功率預算的特性備感興趣。”

Crossbar Inc.首席執行官George Minassian指出,在各種新興的內存替代方案中,“ReRAM具有可擴展性的優勢,因爲即使是緊密封裝中,在1和0的導電細絲(filament)和無導電細絲之間的差別,仍然足夠大而可加以測量。”Minassian將在Semicon West上發表有關ReRAM的最新進展。

Minassian表示,ReRAM的最初應用將會是邏輯組件的嵌入式內存。Crossbar的組件目前正接受使用傳統CMOS材料的客戶進行驗證與測試。Microsemi最近取得了Crossbar的技術授權。此外,該公司還展示了用於邊緣進行AI影像辨識的ReRAM芯片。

Eggleston表示:“ReRAM在這些較小的工藝節點上變得越來越有意思了,這些更低成本的簡單組件在選擇器上使用二極管取代晶體管,它可能會與嵌入式flash在程序代碼儲存方面形成價格競爭。此外,雖然堆棧本身非常簡單,但爲了控制原有的變異而在位單元(bitcell)之外進行許多設計,造成ReRAM上市時程不斷地延遲。”

到目前爲止,唯一的ReRAM商業應用似乎是Adesto Technology的導電橋接記憶(CBRAM)。 Handy說,這種抗輻射組件目前主要應用於以X射線消毒殺菌的手術器械中。

新興內存技術將面臨相同的市場需求——如同DRAM與NAND一樣加速量產以降低成本.

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