《電子技術(shù)應(yīng)用》
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下一代存儲技術(shù)面臨市場窗口期,?

2019-06-16
關(guān)鍵詞: 存儲 存儲技術(shù) DRAM

  眼下的存儲市場正處于多種技術(shù)路線并行迭代的關(guān)鍵時期,。一方面,應(yīng)用極為廣泛的DRAM和NAND Flash,,是目前存儲市場上當(dāng)之無愧的主流產(chǎn)品,,但都面臨制程持續(xù)微縮的物理極限挑戰(zhàn),未來持續(xù)提升性能與降低成本變得更加困難,。另一方面,,3D XPoint、MRAM(磁阻式隨機(jī)存取存儲器),、RRAM(可變電阻式存儲器)等下一代存儲技術(shù)加快開發(fā)并且進(jìn)入市場應(yīng)用,,但尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化與標(biāo)準(zhǔn)化,,成本過高成為其入市的主要阻礙,。下一代存儲器何時方能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一,。

  2020年是市場機(jī)會點(diǎn)?

  3D XPoint,、MRAM、RRAM等下一代存儲器與DRAM相比,,具有非易失性(不需加電后重新載入數(shù)據(jù)),,以及更好的抗噪性能,與NAND閃存相比又具有寫入速度更快,、數(shù)據(jù)復(fù)寫次數(shù)更高等優(yōu)勢,,在DRAM和NAND Flash面臨技術(shù)發(fā)展瓶頸的情況下,發(fā)展下一代存儲器受到業(yè)界的普遍重視,。為了搶占這一領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,,全球各大公司均投入大量人力和資源,,持續(xù)開展前沿技術(shù)研發(fā),。然而,由于下一代存儲器尚未規(guī)?;c標(biāo)準(zhǔn)化,,因此成本較高,所以目前下一代存儲器大多停留在少數(shù)特殊應(yīng)用領(lǐng)域,,量少價高,,尚難大規(guī)模普及成為市場的主流。

  不過近日集邦咨詢發(fā)布報(bào)告認(rèn)為,下一代存儲器有望于2020年打入市場,。因?yàn)閺氖袌雒鎭砜?,?dāng)前的DRAM與NAND處于供過于求的狀態(tài),使得現(xiàn)有存儲器價格維持在低點(diǎn),,這自然會導(dǎo)致用戶采用新型存儲器的意愿降低,,不利于下一代存儲技術(shù)進(jìn)入和占領(lǐng)市場。但集邦咨詢預(yù)測,,隨著超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的成長,,將帶動存儲器需求增加,DRAM與NAND的價格有望在2020年止跌反彈,。這將增加用戶采用新型存儲器的意愿,,2020年也就有望成為下一代存儲器切入市場一個良好的切入點(diǎn)。

  對此,,集邦咨詢資深協(xié)理吳雅婷表示,,市場在未來的幾年間,在特殊領(lǐng)域用戶將逐漸增加對于下一代代存儲器的考量與運(yùn)用,,下一代存儲器有望成為現(xiàn)有存儲解決方案的另一個新選項(xiàng),。下一代存儲技術(shù)解決方案有機(jī)會打入市場。

  三巨頭大舉投入研發(fā)

  市場價格的漲跌只是下一代存儲器快速發(fā)展的誘因之一,,更主要的原因在于存儲大廠對其的支持與開發(fā),。目前英特爾、美光,、三星與臺積電等半導(dǎo)體大廠皆已大舉投入下一代存儲器的開發(fā),。

  早在2006年英特爾即與美光聯(lián)合成立了IM Flash Technologies公司,共同生產(chǎn)NAND閃存,。該廠同時也在開發(fā)下一代存儲器3D Xpoint,,即目前英特爾重點(diǎn)推廣的傲騰存儲器。英特爾在其云計(jì)算解決方案中,,將3D Xpoint和3D NAND整合在單一模塊當(dāng)中,,作為HDD硬盤、3D NAND與DRAM內(nèi)存之間的一個新的層級,。由于傲騰硬盤的容量是DDR4內(nèi)存的10倍,,斷電也不丟失數(shù)據(jù),將增加存儲系統(tǒng)的整體性能,。英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)告訴記者:“將DRAM,、NAND Flash和傲騰技術(shù)相結(jié)合,在緩存和DRAM存儲之間插入第三層,,填補(bǔ)內(nèi)存層級上的空白,,使存儲結(jié)構(gòu)間的過渡更加平滑,,對于提高系統(tǒng)性能非常有利?!?/p>

  三星雖然是全球最大的DRAM和NAND Flash廠商,,但是對下一代存儲器的開發(fā)同樣非常積極。年初之時,,三星便宣布已經(jīng)開始大規(guī)模生產(chǎn)首款可商用的eMRAM產(chǎn)品,。eMRAM采用基于FD-SOI的28nm工藝,在韓國器興廠區(qū)率先進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn),。三星計(jì)劃年內(nèi)開始生產(chǎn)1千兆的eMRAM測試芯片,。

  三星代工市場副總裁Ryan Lee表示:“在克服新材料的復(fù)雜挑戰(zhàn)后,我們推出了嵌入式非易失性存儲器eMRAM技術(shù),,并通過eMRAM與現(xiàn)有成熟的邏輯技術(shù)相結(jié)合,,三星晶圓代工繼續(xù)擴(kuò)大新興的非易失存儲器工藝產(chǎn)品組合,以滿足客戶和市場需求,?!?/p>

  臺積電同樣重視下一代存儲器的開發(fā)。2017年臺積電技術(shù)長孫元成首次透露,,臺積電已開始研發(fā)eMRAM和eRRAM,,采用22nm制程,。這是臺積電應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng),、移動設(shè)備,、高速運(yùn)算電腦和智能汽車等四領(lǐng)域所提供效能更快速和耗電更低的新存儲器,。臺積電共同執(zhí)行長劉德音日前在接受媒體采訪時表示,臺積電不排除收購一家存儲器芯片公司,,再次表達(dá)了對下一代存儲技術(shù)的興趣,。

  中國大陸亦應(yīng)提前布局

  全球三大半導(dǎo)體廠商同時關(guān)注下一代存儲器的開發(fā),,表明了下一代存儲器規(guī)?;l(fā)展的時期正在逐漸臨近,。中國大陸在發(fā)展存儲器產(chǎn)業(yè)的道路上已經(jīng)邁出第一步。2016年紫光集團(tuán)與國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司共同出資成立長江存儲,,重點(diǎn)發(fā)展3DNAND閃存技術(shù),。合肥長鑫公司于2016年宣布在合肥,重點(diǎn)生產(chǎn)DRAM存儲器,。

  中科院微電子所研究員霍宗亮指出,,除了主流閃存技術(shù)的研發(fā)外,中國企業(yè)還需積極開展新型結(jié)構(gòu),、材料,、工藝集成的前瞻性研究,,在下一代技術(shù)中擁有自主知識產(chǎn)權(quán),,為我國存儲器產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展提供技術(shù)支撐,。

  同時,有專家也指出,,我國目前在新型存儲產(chǎn)業(yè)投入較少,,主要是科研院所進(jìn)行研究,企業(yè)介入程度較低,,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程滯后;同時,,新型存儲器類型多,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程各不相同,,產(chǎn)業(yè)路徑和模式還不明確,。如何基于國內(nèi)已有的技術(shù)和人才資源,合理進(jìn)行專利戰(zhàn)略謀劃與布局,,在新型存儲時代逐步實(shí)現(xiàn)我國存儲產(chǎn)業(yè)的自主可控是目前亟待解決的問題,。


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