近年來，DRAM、NAND Flash、Nor Flash已發(fā)展成為全球主流存儲器，但隨著這些傳統(tǒng)存儲器微縮制程已逼近極限，加上存儲技術(shù)發(fā)展進步以及終端需求的變化，新型存儲器亦越來越受到市場關(guān)注，有的新型存儲器正在迅速發(fā)展壯大，市場成長速度喜人。
今年5月，集邦咨詢旗下半導(dǎo)體研究中心（DRAMeXchange）報告指出，不論是DRAM或NAND Flash，現(xiàn)有的存儲器解決方案都面臨著制程持續(xù)微縮的物理極限，這意味著要持續(xù)提升性能與降低成本都將更加困難。
DRAMeXchange認為，次世代存儲器（新型存儲器）與現(xiàn)有解決方案各有優(yōu)劣，最關(guān)鍵的機會點仍是在于價格。展望未來，需求陸續(xù)回溫與價格彈性所帶動的庫存回補動能，可望帶動2020年的現(xiàn)有存儲器價格止跌反彈，讓次世代存儲器解決方案有機會打入市場。
目前英特爾、三星電子、美光等廠商皆已投入發(fā)展新型存儲器。那么，目前市場上有哪些常見的新型存儲器呢？下面將來盤點一下——
PRAM
PRAM（相變存儲器），也有人稱PCM（Phase Change Memory），據(jù)悉該存儲器技術(shù)是一種三明治結(jié)構(gòu)，中間是相變層（和光盤材料一樣，GST），這種材料的一個特性是會在晶化（低阻態(tài)）和非晶化（高阻態(tài)）之間轉(zhuǎn)變，即利用這個高低阻態(tài)的變化來實現(xiàn)存儲。與傳統(tǒng)存儲技術(shù)相比，PRAM擁有讀寫速度快、耐用性強、非揮發(fā)性等，讀取速度和寫入次數(shù)均優(yōu)于領(lǐng)先于NAND Flash。
據(jù)了解，英特爾和三星電子于2006年生產(chǎn)了第一款商用PRAM芯片。2015年，英特爾與美光聯(lián)合推出3D XPoint技術(shù)，業(yè)界認為該技術(shù)基于PRAM并將其歸類于PRAM，該技術(shù)同時具備DRAM和NAND的特性，承諾提供類似RAM的動態(tài)速度，價格點在DRAM和NAND之間。
英特爾官方介紹稱，3D XPoint的讀寫速度是NAND Flash的1000倍，且使用壽命更長。
MRAM
MRAM（磁性存儲器）是一種非易失性存儲器。據(jù)悉，MRAM技術(shù)速度接近靜態(tài)隨機存儲的高速讀取寫入能力，具有閃存的非易失性，容量密度及使用壽命不輸DRAM，但平均能耗遠低于DRAM，且基本上可無限次地重復(fù)寫入。
MRAM曾獲得多家產(chǎn)業(yè)巨頭的青睞，摩托羅拉的半導(dǎo)體部門、IBM、英飛凌、賽普拉斯、瑞薩、三星電子、SK海力士、美光等均曾陸續(xù)投入研發(fā)MRAM的行列。
目前，國際上有多個國家和地區(qū)的政府及公司巨資投入開發(fā)MRAM產(chǎn)品，包括IBM、WD、東芝、三星電子、TDK、Seagate、Headway等。其中，IBM、Eversipin、三星電子為主要代表企業(yè)，從飛思卡爾獨立出來的Everspin據(jù)稱為全球第一家大批量提供商用MRAM產(chǎn)品的企業(yè)，GlobalFoundries、臺積電、聯(lián)電等晶圓代工廠商亦逐步投入嵌入式MRAM生產(chǎn)。
目前，MRAM技術(shù)已在向第二代發(fā)展，主流研究在于TAS-MRAM和STT-MRAM，STT-MRAM被視為是可以挑戰(zhàn)DRAM和SRAM的高性能存儲器，Everspin、三星電子、IBM、Grandis等企業(yè)均已涉足。
FRAM
FRAM（鐵電存儲器）學(xué)術(shù)名為FeRAM，業(yè)界一般稱其為FRAM，是一種非易失性存儲器。采用鐵電材料(PZT等)的鐵電性和鐵電效應(yīng)來進行非易失性數(shù)據(jù)存儲的存儲器。FRAM具有ROM（只讀存儲器）和RAM（隨機存取器）的特點，在高速讀寫入、高讀寫耐久性、低功耗和防竄改方面具有優(yōu)勢。
據(jù)了解，F(xiàn)RAM技術(shù)早于1921年被提出，1993年美國Ramtron公司成功開發(fā)出第一個4K位的鐵電存儲器FRAM產(chǎn)品，F(xiàn)RAM存儲器逐漸開始商業(yè)化，主要供應(yīng)商包括Ramtrom、TI、富士通等。富士通曾為Ramtrom進行單體存儲器的量產(chǎn)晶圓代工，2020年雙方終止合作，富士通開始獨自開發(fā)FRAM并竭力推廣。
ReRAM
ReRAM（阻變存儲器）是一種非易失性存儲器，通過向金屬氧化物薄膜施加脈沖電壓，產(chǎn)生大的電阻差值來存儲“0”和“1”。?其結(jié)構(gòu)非常簡單，兩側(cè)電極將金屬氧化物包夾于中間，簡化了制造工藝，同時可實現(xiàn)低功耗和高速重寫等性能，比較適合可穿戴設(shè)備和小型醫(yī)療設(shè)備市場。
目前富士通、松下、Crossbar、東芝、Elpida、索尼、美光、SK海力士等廠商均在開展ReRAM的研究和生產(chǎn)工作。
NRAM
NRAM（碳納米管存儲器）是基于碳納米管的非易失性存儲器，該技術(shù)由美國公司Nantero開發(fā)，并授權(quán)于富士通為NRAM的首個商業(yè)合作伙伴，富士通從Nantero購買了IP，取得了NRAM的設(shè)計、生產(chǎn)和銷售許可。
據(jù)介紹，NRAM規(guī)格類似或接近于FRAM，存儲密度遠高于FRAM，讀寫速度接近于DRAM，比NAND Flash快100倍，擁有多于Flash 1000倍以上的讀寫次數(shù)，存儲信息能保持更長久，待機模式的功耗接近于零，未來生產(chǎn)工藝技術(shù)將低于5nm。
小結(jié)：
目前，從市場份額上看，傳統(tǒng)存儲器仍占據(jù)著絕大部分市場，但隨著5G時代到來，帶動物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智慧城市等應(yīng)用市場發(fā)展并向存儲器提出多樣化需求，加上傳統(tǒng)存儲器市場價格變化等因素，新型存儲器將在市場發(fā)揮越來越重要的作用。
11月27日，由集邦咨詢旗下DRAMeXchange主辦的“2020存儲產(chǎn)業(yè)趨勢峰會”即將在深圳舉辦。提前了解2020年存儲市場產(chǎn)能、價格以及趨勢變化，歡迎識別下圖二維碼或點擊左下角“閱讀原文”報名參會。
