DRAM和NAND Flash優(yōu)缺勢對比，到底誰的市場應(yīng)用量會更大？

隨著移動設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，對于節(jié)能的數(shù)據(jù)儲存與內(nèi)存技術(shù)需求日益增加。 目前的內(nèi)存技術(shù)以DRAM與NAND閃存為主流，但DRAM的讀寫速度快無法長時間儲存數(shù)據(jù)；NAND Flash能保存數(shù)據(jù)， 但讀寫速度不佳。

同時兼具運(yùn)算、儲存能力的下世代內(nèi)存，如磁阻式內(nèi)存(MRAM)、電阻式內(nèi)存(RRAM)、3D XPoint技術(shù)與高潛力的自旋電子磁性內(nèi)存(STT-MRAM)等，就成為下世代內(nèi)存技術(shù)的新寵兒。

MRAM的技術(shù)在學(xué)理上訪問速度將超越DRAM達(dá)到接近SRAM，且斷電后數(shù)據(jù)不流失，早期由Everspin公司開發(fā)，被視為下世代內(nèi)存技術(shù)的重要的競爭者。 2017年是MRAM技術(shù)爆發(fā)的一年，當(dāng)年在日本舉辦的大規(guī)模集成電路技術(shù)日本舉辦的大規(guī)模集成電路技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用國際研討會，格羅方德與 Everspin公司共同發(fā)布有抗熱消磁eMRAN技術(shù)，具能夠讓數(shù)據(jù)在攝氏150度下保存數(shù)據(jù)， 可長達(dá)十?dāng)?shù)年的22奈米制程的制程技術(shù)，預(yù)計2017年底、2018年投產(chǎn)。

而曾經(jīng)投入內(nèi)存研發(fā)生產(chǎn)，但卻不敵成本高昂而退出內(nèi)存市場的臺積電，在2017年臺積電技術(shù)論壇中，揭露已具備22奈米制程嵌入式磁阻式內(nèi)存(eMRAM)的生產(chǎn)技術(shù)， 預(yù)定2018年試產(chǎn)。

RRAM其優(yōu)點(diǎn)是消耗電力較NAND低，且寫入信息速度比NAND閃存快1萬倍，主要投入研究的廠商有美光、Sony、三星。

臺積電也已宣布具備生產(chǎn)22奈米eRRAM技術(shù)。 3D XPoint技術(shù)的主要廠商為英特爾與美光，采用多層線路構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)，并采用柵狀電線電阻來表示0和1，原理類似RRAM。

為儲存裝置的良好的替代品，具有比NAND閃存快了近1,000倍，也可用于指令周期要求低的計算應(yīng)用。

STT-MRAM是運(yùn)用量子力學(xué)的電子自旋角動量的技術(shù)應(yīng)用，具有DRAM和SRAM的高性能且低功耗，并兼容現(xiàn)有的CMOS制造技術(shù)與制程。

目前主要投入廠商有IBM與三星、SK海力士和東芝，其中IBM和三星在IEEE發(fā)布研究論文表示，已成功實(shí)現(xiàn)10奈秒的傳輸速度和超省電架構(gòu)。

盡管下世代內(nèi)存未來有望取代部分DRAM與NAND閃存的市場，甚至取代舊有技術(shù)。 但是筆者認(rèn)為，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)裝置與更多的數(shù)據(jù)收集與感測需求，下世代的內(nèi)存技術(shù)首先將著眼于以新應(yīng)用的需求為主，如臺積電鎖定的嵌入式內(nèi)存，并充分發(fā)揮運(yùn)算與儲存二合一的優(yōu)勢，進(jìn)一步微縮大小，達(dá)到組件更高的市場滲透率。

但是若從廠商動態(tài)來看，22奈米的eMRAM技術(shù)將于2018年年后逐漸成熟，并開始有大量的市場應(yīng)用。