你如果問當前內存市場是誰的天下?那么答案一定是DRAM、NAND flash、NOR flash,三者牢牢控制著內存市場,當前都處于供不應求的狀態(tài)。不過,在內存天下三分的大背景下,新一代存儲技術3D X-point、MRAM、RRAM等開始發(fā)出聲音, RRAM非易失性閃存技術是其中進展較快的一個。到目前為止,RRAM的發(fā)展進程已經(jīng)超越了英特爾的3D X-point技術, Crossbar公司市場和業(yè)務拓展副總裁Sylvain Dubois在2017中芯國際技術研討會上接受與非網(wǎng)的采訪時說:“Crossbar已經(jīng)有產品在中芯國際的40nm工藝制程平臺試產”。
立足現(xiàn)在 著眼未來
每一個技術的更新?lián)Q代都不是一朝一夕的事情,需要經(jīng)歷漫長的技術、工藝、市場的迭代,內存也不例外。保守估計,NAND flash還將繼續(xù)統(tǒng)治內存市場3-5年。以各廠商的技術進展來看,三星在2016年的進度最快,成功實現(xiàn)量產3D NAND flash,2016年年底出貨占比已達35%,最先進的64層芯片也已經(jīng)在2017年第1季放量投片。根據(jù)研究機構最新消息,3D NAND flash已經(jīng)漲價150%,且缺貨時間要到2017年年底。3D NAND flash的市場“饑餓”是一把雙刃劍,隨著堆疊的層數(shù)不斷增加,產品良率和產能受到了極大的挑戰(zhàn),這被認為是決定 NAND flash統(tǒng)治時間長短的關鍵因素。下一代存儲技術需要利用這個時間不斷完善自己的技術做好接班的準備。不過,對于Crossbar這樣的初創(chuàng)企業(yè),還有一個問題同樣需要慎重考慮,那就是如何生存下去?Dubois表示:“Crossbar的 RRAM IP產品可以實現(xiàn)存儲單元或存儲陣列,可以嵌入到SOC、MCU中。”
只有產品還遠遠不夠,還要能夠融入到現(xiàn)今市場。“產品研發(fā)的過程中,Crossbar基于現(xiàn)有的工藝、現(xiàn)有的技術和現(xiàn)有的設備來開發(fā)RRAM技術,保證了產品設計出來之后可以快速投入市場。RRAM內存產品有其自身的優(yōu)勢, RRAM技術在寫入速度上比NAND產品快1000倍,而產品功耗只是閃存產品的二十分之一,另外產品壽命也達到了閃存產品的1000倍以上。現(xiàn)階段,Crossbar的RRAM產品能夠在NAND flash和DRAM的銜接市場內拿到一部分訂單。” Dubois在采訪中提到。
三星NAND flash通過3D垂直Vertical技術不斷擴充內存產品的容量,但業(yè)界普遍認為10nm工藝制程是NAND flash的工藝制程盡頭。由于技術和材料的局限性,NAND flash在10nm以下的先進工藝制程里難以繼續(xù)縮小,這被認為是下一代存儲技術的機會。Dubois認為:“RRAM采用導電細絲制作而成,在10nm以下的工藝制程里面可以繼續(xù)堆疊縮小,實現(xiàn)7nm或者更先進的5nm等工藝制程上的量產。”
看中物聯(lián)網(wǎng)市場 搶攻40nm
為什么會選擇中芯國際?又為什么會選擇40nm工藝制程呢?Dubois給出了這樣的解釋:“中芯國際40nm平臺是目前最適合Crossbar的平臺。首先,就Crossbar當前的產品技術而言,40nm是最貼合的工藝制程,在能耗、成本和出貨量上非常有優(yōu)勢。其次,選擇40nm工藝另一個出發(fā)點是考慮到IOT的市場現(xiàn)狀,當前的IOT芯片產品還處于95nm或者75nm工藝水平,即將進入40nm工藝制程,Crossbar搶先在這個工藝節(jié)點量產產品,對進入IOT市場做了充足的準備。”除了IOT市場,人工智能也是RRAM未來的主要市場,尤其是深度學習領域,該領域需要大量計算來實現(xiàn),要有強勁功能的存儲器做支撐。以IBM的Watson(沃森)認知系統(tǒng)為例,其中最為重要的就是通過神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習等多種技術讓機器盡量像人類一樣去理解非結構化數(shù)據(jù),而若要實現(xiàn)這一切,首先需要擁有海量的數(shù)據(jù)來幫助機器判斷,畢竟在機器的世界中只有簡單的0和1,而若想實現(xiàn)最終的“智能”目標還需要一個從量變引發(fā)質變的過程,這對數(shù)據(jù)存儲技術有了新的要求。
當然,40nm工藝制程只是一個起點,Crossbar希望盡快走進更加先進的工藝制程領域。Dubois向與非網(wǎng)記者透露:“28nm以下的工藝制程被手機等消費電子芯片占領,Crossbar在2X(20-30nm制程)和1X(10-20nm制程)上也有產品在開發(fā)過程中,未來尋求在更多的應用領域推廣RRAM技術。”
和中國存儲一起超車
中國的存儲器廠商起步比較晚,目前為止,國內三大存儲器廠商(合肥長鑫、長江存儲、福建晉華)都還沒有產品實現(xiàn)量產,想要想趕超三星、東芝、美光等國際存儲行業(yè)巨頭,需要在存儲技術上彎道超車。Crossbar正是看中了國內存儲市場這一特點,選擇在2016年3月22日進入中國市場。“Crossbar能夠幫助中國存儲市場實現(xiàn)存儲技術越級,目前正在和國內存儲器廠商進行合作洽談,尋求技術和產品領域的合作。”
關于超越,RRAM作為新一代閃存技術,也需要完成對NAND flash等內存產品的超越。“我們剛開始不會選擇和NAND等內存產品在容量上進行比拼,我們只是尋求去填補NAND flash和DRAM之間的空白。當工藝制程逐漸縮小到10+nm的時候,將會實現(xiàn)容量上的超越。”Dubois最后說。