昕視角|440億美元 新型存儲進入發(fā)展快車道

引言：根據(jù)預(yù)測，新型存儲器市場已經(jīng)開始增長，到 2032 年應(yīng)該會攀升至約 440 億美元，有望在未來取代微控制器、ASIC 甚至計算處理器中的獨立存儲器芯片和嵌入式存儲器，并成長為一片全新的屬于新型存儲技術(shù)市場。
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近日，Objective Analysis和Coughlin Associates新發(fā)布的報告顯示，新型存儲器已經(jīng)開始增長，到2032年應(yīng)該會攀升至約440億美元。

當(dāng)前的存儲器技術(shù)，包括閃存（NAND 和 NOR）、DRAM 和 SRAM，雖然占據(jù)了當(dāng)下最大的市場份額，但其在持續(xù)改進方面面臨潛在的技術(shù)限制，已經(jīng)難以滿足人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新興應(yīng)用場景對存儲與計算越來越高的性能要求。

因此，人們努力開發(fā)新的存儲技術(shù)。這些新技術(shù)在具備高能效比的同時，大多采用非易失性存儲器技術(shù)，可用于長期存儲或提供不通電時不丟失信息的存儲器。這為電池和環(huán)境供電設(shè)備以及數(shù)據(jù)中心的節(jié)能提供了優(yōu)勢。

報告指出，通過取代包括 NOR 閃存、SRAM 和 DRAM 在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)，新興內(nèi)存市場最初將增長到 440 億美元的水平。新存儲器將取代微控制器、ASIC 甚至計算處理器中的獨立存儲器芯片和嵌入式存儲器，之后它們將成長為自己的新市場。

“這是未來十年值得關(guān)注的半導(dǎo)體市場，”Coughlin Associates 總裁 Thomas Coughlin 博士說,“那些參與這個市場的人可以計劃實現(xiàn)顯著增長?！?br />
SoC的設(shè)計人員和用戶已經(jīng)將這些新的非易失性存儲器整合到前沿設(shè)計中，以實現(xiàn)更具競爭力的功耗和系統(tǒng)響應(yīng)能力。采用這種方法的人將享有巨大的市場優(yōu)勢。

“所有類型系統(tǒng)的設(shè)計人員都發(fā)現(xiàn)新興存儲器提供了以前無法獲得的新優(yōu)勢，”O(jiān)bjective Analysis 總經(jīng)理 Jim Handy 說。隨著新的嵌入式存儲器類型降低功耗，物聯(lián)網(wǎng)將發(fā)生革命性變化。更大的系統(tǒng)已經(jīng)在改變其架構(gòu)以采用持久內(nèi)存來改善延遲和數(shù)據(jù)完整性。”

該報告解釋了獨立 MRAM 和 STT-RAM 收入將如何增長到約 14 億美元，或 2021 年獨立 MRAM 收入的 30 倍以上。與此同時，嵌入式 RRAM 和 MRAM 將競爭取代 SoC 中的大部分嵌入式 NOR 和 SRAM，從而推動更大的收入增長。

目前，新型存儲領(lǐng)域較為成熟的技術(shù)路線主要有相變存儲器（PCM）、磁變存儲器（MRAM）、鐵電存儲器（FRAM）、以及阻變存儲器（RRAM）4種。PCM通過相變材料相態(tài)的變化獲得不同的電阻值，MRAM通過磁性材料中磁疇/自旋磁籌的方向變化改變電阻，F(xiàn)RAM利用“鐵電”效應(yīng)來存儲數(shù)據(jù)，RRAM則利用阻變材料中導(dǎo)電通道的產(chǎn)生或關(guān)閉實現(xiàn)電阻變化。

由于RRAM獨特的隨機和電氣特性， 基于RRAM的PUF（physical unclonable function物理不可克?。┘夹g(shù)能夠為數(shù)據(jù)提供更強有力的保護，應(yīng)用于安全存儲等領(lǐng)域；此外，高能效、低功耗的RRAM具有豐富的開關(guān)動態(tài)，可以支持大規(guī)模集成、低功耗外圍設(shè)備和用于構(gòu)建類腦計算芯片和系統(tǒng)的特定應(yīng)用架構(gòu)等特點，使其在人工智能、存內(nèi)計算和旨在模仿人腦的應(yīng)用程序中具有顯著優(yōu)勢，成為下一代內(nèi)存的主要競爭者。

新型存儲的成長絕非一蹴而就，未來幾年，DRAM和NAND Flash仍將繼續(xù)站穩(wěn)存儲芯片市場主導(dǎo)地位。但隨著5G、人工智能等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，強烈的市場需求將為新型存儲帶來強勁的發(fā)展動力。而隨著各家半導(dǎo)體大廠相繼投入，新興存儲器的產(chǎn)業(yè)化進程已經(jīng)按下了快進鍵。

從長遠來看，存儲器對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的塑造更為直接。在下一代信息產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中，存儲器的基礎(chǔ)性功能作用更加凸顯，誰掌握了存儲器研發(fā)和生產(chǎn)的核心技術(shù)，誰將在新一輪的信息產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟競爭中掌握主導(dǎo)權(quán)。
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