據(jù)Objective Analysis 和 Coughlin Associates 新發(fā)布的報告顯示，新興存儲器已經(jīng)開始增長，到 2032 年應(yīng)該會攀升至約 440 億美元。“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顯著增長。”

他們表示，內(nèi)存制造商和代工廠并不是唯一需要考慮參與的公司，如果他們不想被這種轉(zhuǎn)變拋在后面的話。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。

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。

“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 ReRAM 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。

Coughlin 博士補(bǔ)充說：“許多新興內(nèi)存類型需要新工具來支持不同的材料和工藝，這將為資本設(shè)備市場提供增長動力。”他指出，行業(yè)向新興內(nèi)存技術(shù)的遷移將啟動堅實的基礎(chǔ)。資本設(shè)備支出增加。“到 2032 年，MRAM 制造設(shè)備的總收入將增長到 2021 年總收入的 49 倍以上，達(dá)到約 15 億美元。”

對不同新興存儲的看法

　　當(dāng)前的存儲器技術(shù)，包括閃存（NAND 和 NOR）、DRAM 和 SRAM，在其持續(xù)改進(jìn)方面面臨潛在的技術(shù)限制。因此，人們努力開發(fā)新的存儲技術(shù)。這些新技術(shù)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。 如大家所了解，常規(guī)的新興存儲器包括 PCM、RRAM、FRAM、MRAM、STT MRAM 和各種不太主流的技術(shù)，例如碳納米管。根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展水平和這些技術(shù)的特點，電阻式 RAM （RRAM） 似乎是閃存的潛在替代品。但是，閃存具有幾代技術(shù)，在需要更換之前將實施這些技術(shù)。因此，這種轉(zhuǎn)變最早要到下一個十年才會完全發(fā)生。

　　美光和英特爾推出 3D XPoint Memory，這種技術(shù)具有高耐用性，性能比 NAND 好得多，雖然比 DRAM 慢一些，但密度比 DRAM 高；正在影響對 DRAM 的需求。英特爾于 2017 年推出了采用其 Optane 技術(shù)（使用 3D XPoint）的 NVMe SSD，并于 2019 年開始出貨 DIMM-Optane 模塊，3D XPoint 使用一種相變技術(shù)。但目前似乎無論是美光還是英特爾，在上面都比較消極，甚至放棄了。

　　磁性 RAM （MRAM） 和自旋隧道扭矩 RAM （STT MRAM） 開始取代 sNOR、SRAM 和可能的 DRAM。STT MRAM 和 MRAM 能力的發(fā)展速度將導(dǎo)致價格逐漸降低，而用高速和高耐用性非易失性存儲器取代易失性存儲器的吸引力使得這些技術(shù)非常具有競爭力，假設(shè)它們的體積增加以降低生產(chǎn)成本（因此購買價格）。

　　鐵電 RAM （FRAM） 和一些 RRAM 技術(shù)有一些利基應(yīng)用，并且隨著 HfO FRAM 的使用，可用于 FRAM 的利基市場數(shù)量可能會增加。

　　遷移到非易失性固態(tài)主存儲器和高速緩存將直接降低功耗，并啟用新的省電模式，提供更快的斷電恢復(fù)，并實現(xiàn)更穩(wěn)定的計算機(jī)架構(gòu)，即使在斷電時也能保持其狀態(tài)。最終，使用自旋而不是電流進(jìn)行邏輯處理的自旋電子技術(shù)可用于制造未來的微處理器。基于自旋的邏輯可以實現(xiàn)非常高效的內(nèi)存處理。 將非易失性技術(shù)用作與 CMOS 邏輯相結(jié)合的嵌入式存儲器在電子工業(yè)中具有重要意義。

　　作為多晶體管 SRAM 的替代品，STT MRAM 可以減少晶體管的數(shù)量，從而提供低成本、高密度的解決方案。許多企業(yè)和消費類設(shè)備使用 MRAM 作為嵌入式高速緩存存儲器，所有主要的代工公司都在 SoC 產(chǎn)品中提供 MRAM 作為嵌入式存儲器。

　　STT MRAM 的出現(xiàn)加速了這一趨勢并允許更高的容量。由于 MRAM 和 STT-RAM 工藝與傳統(tǒng) CMOS 工藝的兼容性，這些存儲器可以直接構(gòu)建在 CMOS 邏輯晶片之上，也可以在 CMOS 制造過程中結(jié)合使用。閃存與傳統(tǒng) CMOS 的兼容性不同。與 SRAM 相比，非易失性和更簡單的 MRAM 和 STT MRAM 的功率節(jié)省是顯著的。隨著 MRAM 美元/GB 的成本接近 SRAM，這種替代可能會導(dǎo)致顯著的市場擴(kuò)張。

編輯：黃飛

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