RRAM走向商業化

存儲

作者:Lucas Mearian

RRAM的出現正在挑戰NAND的地位,而Crossbar公司對關鍵性技術難題的解決,使它的開發進入到下一個階段。

雖然從FRAM到相變式存儲器,新的技術不斷湧現,但目前它們還都不能撼動NAND的地位。不過,最近阻變式存儲器(RRAM)的出現似乎要改變這一切,三星、閃迪等存儲器巨頭都在其中進行了投入,而走在最前列的是一家美國創業公司Crossbar。

阻變式存儲器(Resistive Random Access Memory,RRAM)是可顯著提高耐久性和數據傳輸速度的可擦寫內存技術,它是一種根據施加在金屬氧化物(Metal Oxide)上的電壓的不同,使材料的電阻在高阻態和低阻態間發生相應變化,從而開啟或阻斷電流流動通道,並利用這種性質儲存各種信息的內存。

RRAM挑戰NAND

目前,多家新型非易失性內存生產商認為,RRAM已準備從原型階段進入到投產階段,即將生產和測試郵票般大小、存儲容量卻高達1TB的芯片。

矽穀初創公司Crossbar預計,它的一些3D電阻式內存(3D RRAM)產品有望在2016年上市,用做可穿戴設備裏麵的內存,固態硬盤等高密度存儲設備會在之後18個月內問世。

相比NAND閃存,RRAM具有先天的優勢。目前,NAND閃存在密度方麵已經走到盡頭,RRAM的密度天生比NAND要高,並擁有更高的性能。據Crossbar公司市場營銷和業務開發副總裁Dylvain Dubois介紹,Crossbar的3D RRAM非常耐用,擦寫周期多達10萬次。

由於密度更大,RRAM將來能夠使用大小隻是目前NAND閃存廠商所用一半的矽晶片。在一塊芯片上,其存儲容量是NAND閃存的近10倍,存儲1bit數據的功耗卻隻有NAND閃存的1/20。據Crossbar聲稱,其延遲也要比NAND閃存低100倍,這意味著性能將大幅提升。

另外,由於RRAM與NAND生產工廠已經采用的製造工藝完全兼容,生產設施不需要做任何變動。不過在技術投產之前,Crossbar必須克服一大技術障礙,即內存單元之間會出現導致錯誤的電子泄漏。

技術突破助力商業化

電子泄漏是非易失性內存的一個通病,即便在今天,使用NAND閃存的固態硬盤也不例外。晶體管尺寸縮小到20納米以下,同時芯片密度增加後,存儲在微小內存單元上的數據就會泄漏到相鄰的內存單元,導致數據出現錯誤。