新型存儲器以工業級規模生產

半導體設備頭龍大廠應用材料推出新的製造系統,可以以原子級的精準度,進行新式材料的沉積,而這些新材料是生產前述新型存儲器的關鍵。應用材料推出最早進的系統,讓這些新型存儲器能以工業級的規模穩定生產。
 
臺積電近年來積極推進將嵌入式快閃存儲器(eFlash)製程改爲MRAM及ReRAM等新型存儲器嵌入式製程,與應用材料有很深的合做關係。聯電也有佈局ReRAM,旺宏與IBM合做PCRAM多年且技術追上國際大廠。再者,羣聯宣佈採用MRAM在其NAND控制IC中。
 
MRAM採用硬盤機中常見的精緻磁性材料。MRAM原本就是快速且非揮發性,就算在失去電力的狀況下,也能保存軟件和資料。因爲速度快與元件容忍度高,MRAM最終可能作爲第三級快取存儲器中SRAM(靜態隨機存取存儲器)的替代產品。MRAM能夠整合於物聯網芯片設計的後端互連層,進而實現更小的晶粒尺寸,並下降成本。

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ReRAM採用新材料製成,材料的做用相似於保險絲,可在數十億個儲存單元內選擇性地造成燈絲,以表示資料。對照之下,PCRAM則採用DVD光盤片中可找到的相變材料,並藉由將材料的狀態從非晶態變成晶態,以進行位元的編程。
 
隨着資料量產生呈現指數性遽增,雲端資料中心也須要針對連結服務器和儲存系統的資料路徑,達成這些路徑在速度與耗電量方面的數量級效能提高。ReRAM與PCRAM是快速、非揮發性、低功率的高密度存儲器,能夠作爲「儲存級存儲器」,以填補服務器DRAM與儲存存儲器之間,不斷擴大的價格與性能落差。
 
相似於3D NAND flash存儲器型式,ReRAM和PCRAM是以3D結構排列,而存儲器製造商能夠在每一代的產品中加入更多層,以穩健地下降儲存成本。
 
隨着人工智能的深度學習及機器學習、高效能運算、物聯網裝置的普及,巨量資料組成密集且複雜,除了在處理器上提供運算效能,也須要創新的存儲器技術方能有效率處理資料。包括MRAM、ReRAM、PCRAM等新型存儲器,開始被市場採用,而AI/HPC將加速新型存儲器更快進入市場。編程

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