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（轉(zhuǎn)載于歐時電子）如果有一種半導(dǎo)體領(lǐng)域被視為商品，那就是存儲器。 當(dāng)然，它是容納最多列吋的區(qū)域。 DRAM 芯片的當(dāng)前需求量最高，其平均售價的漲落通常作為整個半導(dǎo)體行業(yè)的主導(dǎo)。市場和制造商 在商業(yè)方面，半導(dǎo)體市場目前每年收入大約可達(dá) 3000 億美元，存儲器芯片對 此做出了重大貢獻(xiàn)，但是它每年的占有率極不穩(wěn)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(lǐng)導(dǎo)者。 在過去十年間，該行業(yè)的主要供應(yīng)商數(shù)量（占據(jù)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(yīng)商已在大勢整合。 這種 情況首先出現(xiàn)在 DRAM 行業(yè)，在過去幾年間，非易失存儲器 (NVM) 的領(lǐng)先制 造商群體（多半為閃存供應(yīng)商）中已改組。 過程、體系結(jié)構(gòu)和互連 在技術(shù)方面，存儲器芯片開發(fā)的主要挑戰(zhàn)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(jìn)體系架構(gòu)并移至更小的工藝節(jié)點，雖然存儲器一直在硅工藝開發(fā)的驅(qū)動 者。 領(lǐng)先 DRAM 制造商現(xiàn)在以 30nm 的規(guī)格節(jié)點開始生產(chǎn)，一些供應(yīng)商更供 應(yīng) 25nm的規(guī)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(tài)驅(qū)動器、USB 閃存驅(qū)動器和多媒體存儲卡中的數(shù)據(jù)存儲，領(lǐng)先的制造商 現(xiàn)在開始生產(chǎn) 64 位存儲器，采用 20 到 30nm 的過程技術(shù)。 隨著 3D 存儲器技術(shù)日益重要，還需要創(chuàng)新型存儲器架構(gòu)和結(jié)構(gòu)：在技術(shù)過程 階段，DRAM 存儲器單元采用 3D 結(jié)構(gòu)設(shè)計，在硅壓模階段，使用 TSV（硅 片直通孔）互連進(jìn)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(jié)構(gòu)）具有長壽命和高可靠性，前景很好，明年左右即可 實現(xiàn)。 另一個問題是下一代高吞吐互連標(biāo)準(zhǔn)的可能性。 2011 年初，JEDEC 宣布了 通用閃存 (UFS) 標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計成為最高級的規(guī)格，用于嵌入式和可拆卸基于閃 存的存儲器存儲。該標(biāo)準(zhǔn)特別為要求高性能和低功耗的移動應(yīng)用和計算 系統(tǒng)而定制。 閃存 - 發(fā)展和替代？ 當(dāng)前，閃存市場正在經(jīng)受強勁的增長，由智能手機消 費型設(shè)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(qū)動。 來自 IHS iSuppli 分析師 2010 年的數(shù)據(jù)顯示未來幾年用于移 動應(yīng)用的領(lǐng)先存儲器技術(shù)將是 NAND 閃存。 預(yù)計到 2011 年，存儲器總收入將占到移動產(chǎn)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(tǒng)硬盤驅(qū)動器的地位，提供日益增長的高密度存儲 功能，但預(yù)計不會很快出現(xiàn)在便攜式計算、服務(wù)器或 移動消費型市場上。 雖然它不可能發(fā)生在不久的將來，但由于它不斷發(fā)展 規(guī)模，閃存壽命仍長久，也許發(fā)生在現(xiàn)在存儲器技術(shù) 中的一些最有趣的開發(fā)是可長期替代閃存，用于獨立 和嵌入式應(yīng)用。 與閃存相比，領(lǐng)先的競爭者具有多 個優(yōu)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(yīng)用到 PCM 中的玻璃類材料時，將 生成相變存儲器 (PCM) 數(shù)據(jù)，從而更改晶體和非晶 質(zhì)狀態(tài)之間的材料物理結(jié)構(gòu)。 因為電流可以可變級 別提供，PCM 允許每單元大于 1 位的數(shù)據(jù)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(yīng)用電場來極化材料。 磁阻式隨機訪問內(nèi)存 (MRAM) 和第二代 MRAM， 稱為 SST-MRAM（旋轉(zhuǎn)傳輸扭矩 MRAM）使 用磁性存儲元件。 該技術(shù)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(shù)基于兩種穩(wěn)定電阻性 狀態(tài)（低/高）之間的電阻元件材料的電子切換 （電流或感應(yīng)電壓）。 研究機構(gòu) IMEC 預(yù)計帶 疊柵式結(jié)構(gòu)的 RRAM 設(shè)備可以 11nm 的規(guī)格進(jìn) 入市場。 它堅信閃存規(guī)模可發(fā)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(jié)點。 |
