|
（轉載于歐時電子）如果有一種半導體領域被視為商品，那就是存儲器。 當然，它是容納最多列吋的區域。 DRAM 芯片的當前需求量最高，其平均售價的漲落通常作為整個半導體行業的主導。市場和制造商 在商業方面，半導體市場目前每年收入大約可達 3000 億美元，存儲器芯片對 此做出了重大貢獻，但是它每年的占有率極不穩定。 制造商立足市場的成本 很高，利潤越來越微薄，只能在旺季才能賺取利潤，或許，除非您恰好是市 場領導者。 在過去十年間，該行業的主要供應商數量（占據了 5% 以上的市 場占有率）明顯減少，或者說我們已看到存儲器供應商已在大勢整合。 這種 情況首先出現在 DRAM 行業，在過去幾年間，非易失存儲器 (NVM) 的領先制 造商群體（多半為閃存供應商）中已改組。 過程、體系結構和互連 在技術方面，存儲器芯片開發的主要挑戰在于與微處理器提高的性能保持同 步并提供快速且和較低功耗的存儲器。 存儲器制造商的壓力越來越大，以 改進體系架構并移至更小的工藝節點，雖然存儲器一直在硅工藝開發的驅動 者。 領先 DRAM 制造商現在以 30nm 的規格節點開始生產，一些供應商更供 應 25nm的規格工程樣本。 在 NAND 閃存中，閃存存儲器最常見的類型用于 固態驅動器、USB 閃存驅動器和多媒體存儲卡中的數據存儲，領先的制造商 現在開始生產 64 位存儲器，采用 20 到 30nm 的過程技術。 隨著 3D 存儲器技術日益重要，還需要創新型存儲器架構和結構：在技術過程 階段，DRAM 存儲器單元采用 3D 結構設計，在硅壓模階段，使用 TSV（硅 片直通孔）互連進行 DRAM 壓模堆疊，以滿足高密度需求。 3D NAND 閃存 存儲器（帶垂直門結構）具有長壽命和高可靠性，前景很好，明年左右即可 實現。 另一個問題是下一代高吞吐互連標準的可能性。 2011 年初，JEDEC 宣布了 通用閃存 (UFS) 標準，設計成為最高級的規格，用于嵌入式和可拆卸基于閃 存的存儲器存儲。該標準特別為要求高性能和低功耗的移動應用和計算 系統而定制。 閃存 - 發展和替代？ 當前，閃存市場正在經受強勁的增長，由智能手機消 費型設備（例如平板電腦和智能手機）中對快速、 低功耗存儲器要求的日益增加而驅動。 來自 IHS iSuppli 分析師 2010 年的數據顯示未來幾年用于移 動應用的領先存儲器技術將是 NAND 閃存。 預計到 2011 年，存儲器總收入將占到移動產品的一半，接 下來是 DRAM，占到了市場份額的三分之一，NOR 閃存存儲器位居第三。 補充說明一下，這不會降低 傳統硬盤驅動器的地位，提供日益增長的高密度存儲 功能，但預計不會很快出現在便攜式計算、服務器或 移動消費型市場上。 雖然它不可能發生在不久的將來，但由于它不斷發展 規模，閃存壽命仍長久，也許發生在現在存儲器技術 中的一些最有趣的開發是可長期替代閃存，用于獨立 和嵌入式應用。 與閃存相比，領先的競爭者具有多 個優勢，例如 100 倍更快的讀取/寫入時間和明顯更 長的周期壽命： 不同級別的電流應用到 PCM 中的玻璃類材料時，將 生成相變存儲器 (PCM) 數據，從而更改晶體和非晶 質狀態之間的材料物理結構。 因為電流可以可變級 別提供，PCM 允許每單元大于 1 位的數據存儲。 鐵電體隨機存取存儲器（FeRAM 或 FRAM） 與 DRAM 類似，允許在讀寫操作中隨機存取 每個獨立的位。 它具有一個使用鐵電材料的 電池電容器，可以應用電場來極化材料。 磁阻式隨機訪問內存 (MRAM) 和第二代 MRAM， 稱為 SST-MRAM（旋轉傳輸扭矩 MRAM）使 用磁性存儲元件。 該技術不僅可允許替代閃 存，還可替代 DRAM 和 SRAM 存儲器。 電阻性 RAM (RRAM) 技術基于兩種穩定電阻性 狀態（低/高）之間的電阻元件材料的電子切換 （電流或感應電壓）。 研究機構 IMEC 預計帶 疊柵式結構的 RRAM 設備可以 11nm 的規格進 入市場。 它堅信閃存規模可發展為 20nm，帶 SONOS（硅 - 氧化物 - 氮化物 - 氧化物 - 硅）閃 存，用作中間步長，采用 17nm 和 14nm 節點。 |
