《電子技術(shù)應(yīng)用》
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全球晶圓代工大廠投入MRAM研發(fā)

2017-08-26
關(guān)鍵詞: 三星 臺(tái)積電 晶圓 MRAM

全球主要晶圓代工廠計(jì)劃在2017年與2018年提供磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)作為嵌入式儲(chǔ)存解決方案,,可望改變下一代儲(chǔ)存技術(shù)的游戲規(guī)則,。

據(jù)Semi Engineering網(wǎng)站報(bào)導(dǎo),,GlobalFoundries、三星(Samsung),、臺(tái)積電(TSMC)和聯(lián)電(UMC)計(jì)劃在2017年稍晚開始提供ST-MRAM或STT-MRAM,取代NOR Flash,,此舉代表市場(chǎng)的巨大轉(zhuǎn)變,,因?yàn)榈侥壳盀橹梗挥蠩verspin已經(jīng)為各種應(yīng)用提供MRAM,,例如電池供電的SRAM替代品,、讀寫緩存(Write Cache)等。

STT-MRAM的下一個(gè)大好機(jī)會(huì)就是嵌入式存儲(chǔ)器IP市場(chǎng),,NOR Flash是傳統(tǒng)嵌入式存儲(chǔ)器,,隨著制程從40nm進(jìn)展到28nm,NOR Flash已經(jīng)出現(xiàn)各種各樣的問題,,因此,,這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)節(jié)點(diǎn)的替代技術(shù)。

GlobalFoundries嵌入式存儲(chǔ)器副總裁Dave Eggleston表示,,嵌入式快閃存儲(chǔ)器將繼續(xù)作為資料保存技術(shù)主流,,特別是汽車和安全應(yīng)用領(lǐng)域,嵌入式快閃存儲(chǔ)器將會(huì)有很長(zhǎng)的使用壽命,,但沒有擴(kuò)展空間,,當(dāng)達(dá)到28nm制程以上時(shí),嵌入式快閃存儲(chǔ)器實(shí)際上會(huì)成為昂貴的選擇,。

因此,,業(yè)界需要一個(gè)新的解決方案,STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式存儲(chǔ)器應(yīng)用做好準(zhǔn)備,。先作為補(bǔ)充技術(shù),進(jìn)一步替代嵌入式DRAM和SRAM,,也是MRAM的巨大機(jī)會(huì),,將為處理器添加持久性功能。

無論如何,,MRAM可能會(huì)因?yàn)閹讉€(gè)因素,,成為一個(gè)大市場(chǎng)或利基解決方案,包括多個(gè)供應(yīng)商和一系列的應(yīng)用推動(dòng)STT-MRAM發(fā)展,,此外,,主要代工廠投入STT-MRAM也可能會(huì)推動(dòng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)化,降低技術(shù)成本,。

但仍有一些挑戰(zhàn),,不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的芯片,此外,STT-MRAM是一種相對(duì)較新的技術(shù),,客戶可能需要花點(diǎn)時(shí)間整合,,各種制造上的挑戰(zhàn)也必須解決。不過,,4大代工廠都決定為嵌入式客戶投入開發(fā)作業(yè),,三星有自己的IP,其他代工廠正在與各種合作伙伴合作,。

除了Everspin和代工廠之外,,英特爾(Intel)、美光(Micron)和東芝與SK海力士都投入MRAM研發(fā),,同時(shí),,幾家新創(chuàng)公司如Avalanche、Crocus,、Spin Transfer Technologies都正在開發(fā),。對(duì)大多數(shù)企業(yè)而言,生產(chǎn)MRAM說起來比做容易,,因?yàn)镸RAM涉及開發(fā)新材料,、集成方案和設(shè)備,與傳統(tǒng)存儲(chǔ)器相比,,生產(chǎn)流程也不同,。

在晶圓廠的進(jìn)展中,STT-MRAM目前有2個(gè)用例,,第一個(gè)是替換嵌入式快閃存儲(chǔ)器,,另一個(gè)是嵌入式SRAM,業(yè)界一致認(rèn)為,,STT-MRAM是一個(gè)很好的嵌入式解決方案,。多年來,業(yè)界一直在探索STT-MRAM的發(fā)展,,目標(biāo)是取代DRAM,,現(xiàn)在還在努力探索中。

而STT-MRAM仍然需要證明它可以在汽車的高溫下滿足可靠性和資料儲(chǔ)存規(guī)格,。在微控制器(MCU)市場(chǎng)的嵌入式存儲(chǔ)器需求也在增溫,,如NOR Flash用于代碼儲(chǔ)存和其他功能。MCU制程從40nm進(jìn)展到28nm,,NOR Flash也是,,然而,在2xnm節(jié)點(diǎn),,NOR Flash開始遭受寫入速度慢和耐久性問題,,且因?yàn)樾枰喙庹植襟E使成本更高。

超過28nm以后,NOR Flash就難以擴(kuò)展,,所以人們正在尋找替代品,,但是用新的存儲(chǔ)器類型替換NOR Flash不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù),新型存儲(chǔ)器類型的成長(zhǎng)關(guān)鍵要求是性能,、可靠性,、密度和成本。

現(xiàn)在,,STT-MRAM似乎已經(jīng)在2xnm節(jié)點(diǎn)的嵌入式市場(chǎng)準(zhǔn)備就緒,,其他存儲(chǔ)器類型仍然停留在研發(fā)階段。報(bào)導(dǎo)指出,,隨著產(chǎn)業(yè)正在開發(fā)STT-MRAM,,同時(shí)也專注準(zhǔn)備MRAM研發(fā),包括SOT-MRAM磁存儲(chǔ)器,,將作為基于SRAM技術(shù)的緩存替代品,。

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