談到新一代非易失內(nèi)存（NVRAM）/存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存（SCM），ReRAM（憶阻器）、PCM（相變內(nèi)存）、MRAM（磁性內(nèi)存）這些新技術(shù)，我就想起5年前寫的《從技術(shù)到應(yīng)用：揭開3D XPoint Memory迷霧》。其中提到后來的Intel Optane（傲騰）應(yīng)該屬于PCM。
ReRAM到現(xiàn)在還沒動(dòng)靜。MRAM（包括增強(qiáng)的STT-MRAM）密度始終沒上去，成本自然也下不來，這幾年企業(yè)存儲(chǔ)中的應(yīng)用，我只看到IBM在SSD中用128MB MRAM替代了DRAM。
至于NRAM我之前幾乎沒怎么關(guān)注過，這次趁機(jī)補(bǔ)補(bǔ)課。
Nantero研發(fā)的NRAM使用了碳納米管（CNTs）技術(shù)，讀/寫延時(shí)號(hào)稱只有5ns，并且屬于非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。
如上圖，這里列出的NRAM每tile單元為64Kb，通過水平矩陣加上多層達(dá)到256Ktiles、16Gb的密度（應(yīng)該是Die）。如此水平用來替代基于DRAM顆粒的NVDIMM看上去比較合適。
我查了之前的一些宣傳，NRAM的性能應(yīng)該與DRAM接近，壽命遠(yuǎn)高于NAND和NOR閃存（按道理至少是3D XPoint的水平？），據(jù)說成本在量產(chǎn)后為DRAM的一半，但目前工藝應(yīng)該只達(dá)到28nm。
PPT上的容量何時(shí)能做到？
按照這個(gè)路線圖（如果能實(shí)現(xiàn)的話），14nm NRAM的密度能達(dá)到28nm的8倍，同時(shí)引入8-die堆疊；如果到了7nm工藝密度還能再提高4倍，達(dá)到單個(gè)Die 256-512Gb的水平；加上16-die堆疊應(yīng)該就是512GB-1TB的芯片密度，只是不知何時(shí)能達(dá)到？
問題是，如今成熟的DRAM工藝還在10nm之上，而除了富士通之外，我還沒看到哪家DRAM制造商宣傳過自己在做NRAM。而富士通顯然已經(jīng)不算半導(dǎo)體存儲(chǔ)一線大廠（20多年前我在中關(guān)村還曾接觸過Fujitsu內(nèi)存條）。
Memory Class Storage（內(nèi)存級(jí)存儲(chǔ)）這樣的叫法看著有點(diǎn)怪，可能是因?yàn)镹RAM在容量上畫的這個(gè)餅太大吧：）單die密度如果真的達(dá)到512Gb，每條NRAM DIMM內(nèi)存條就可以做到16TB，不過Nantero這次的ppt自始至終沒有提價(jià)格和時(shí)間點(diǎn)。
至少NRAM的成本低于3D XPoint是不太可能了，至于性能下面倒是有一點(diǎn)描述。
性能和功耗優(yōu)勢(shì)
由于不需要像SDRAM那樣耗電刷新等，在相同時(shí)鐘頻率下NRAM還能提高15%的吞吐帶寬。Nantero估計(jì)認(rèn)為DDR5是個(gè)爆發(fā)點(diǎn)，但也沒有說當(dāng)前NRAM能跑到的確切頻率。
按照72-bit（ECC）DDR4內(nèi)存模組來做對(duì)比，NRAM不像DRAM在讀寫刷新和自我刷新時(shí)有那么大功耗，因此可以簡(jiǎn)化電源設(shè)計(jì)和散熱。
NRAM的應(yīng)用和商業(yè)模式
我試著做了下面這個(gè)對(duì)比表，如有不足歡迎大家拍磚。
如果NRAM真是一顆可以賺錢的大樹，Nantero還要去搞HBM、LPDDR等各種NVRAM嗎？
從技術(shù)角度，如果NRAM真的能達(dá)到接近DRAM的性能和密度，即使價(jià)格沒有便宜一半，直接替代主內(nèi)存帶來的好處倒是也不少。甚至不需要像Optane Persistent Memory持久內(nèi)存那樣的Memory Mode了。
以3D XPoint Memory為代表，基于存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存的NVRAM密度已經(jīng)超過DRAM，未來可望達(dá)到8倍乃至更高。只是不知NRAM能否真的成為這個(gè)市場(chǎng)的攪局者？