闪存新技术终于接近量产!可变电阻式内存可望取代NAND(一)
2010-05-20
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“我们2012年将推出64Gbit品并将少量量产,甚至可能推出256Gbit品。”美国Unity Semiconductor公司设计工程副总裁Christophe Chevallier说。
致力于新存储器技术开发的风险企业Unity Semiconductor公司,宣称已开发出一种可取代NAND快闪存储器的技术,为记忆卡和固态硬盘(SSD)提供了新的储存媒介选择。
新技术称为CMOx,这种电阻变化式存储器比NAND快闪存储器更具成本竞争力,该公司希望利用它来切入现有的庞大存储器市场。Unity已经在于今年2月举行的国际固态电路会议(ISSCC 2010)上提交论文,并在一次访谈中透露了其未来的计划。
成本竞争力胜过NAND
可以说Unity的CMOx象征着新型存储器将取代闪存储器和DRAM的(图1)转折点。此前,新型存储器的研发以存储器单元等要素技术层面为中心,但现在芯片级样品已经成为可能,甚至可望进行大规模的商业化部署。
一个例子是采用垂直磁化技术的自旋注入式MRAM,这也是首度在ISSCC上揭露的产品。开发商日本的东芝公司似乎想要充份运用垂直磁化技术的优势,以取代现有的DRAM。
新兴存储器展现发展动力
发展新兴存储器技术以取代闪存,已进入了一个崭新阶段。很明显地,相变化存储器亟欲取代NOR闪存,而取代NAND闪存和DRAM的新兴技术也正在加速发展。图由Nikkei Electronics依东芝提供的资料制成。
相变存储器(PCM)则是在更早之前就已出现在ISSCC上,现在也取得了重大的技术进展。在2010年ISSCC上,瑞士的恆忆公司(Numonyx)发布了1Gbit的PCM芯片,其芯片面积只有37.5mm2,为成为NOR快闪存储器替代品提供了可能性。该公司的人士表示,该芯片的规格是“基于传统的NOR快闪存储器规格,以位元为写入单位。”
如果这些在ISSCC 2010上展示的新兴存储器的潜力与性能得以发挥,则庞大的存储器市场的主角会悄然改换一点也不足为奇。
Unity公司制定的计划极具野心,从芯片面积就可明显看出该公司的目标。与在ISSCC上发表的最新的NAND闪存储器芯片的每Gbit芯片面积一比较就一清二楚了(图2)。
图2 CMOx存储器旨在取代NAND闪存
在ISSCC 2010上公布的CMOx存储器(目标规格),和在ISSCC 2009中发表先进的NAND闪存的比较。后者包含Hynix的32Gbit元件、东芝/SanDisk的32Gbit元件;SanDisk/东芝的64Gbit元件。相较之下,CMOx存储器显然具有优势。
2009年,东芝和SanDisk公司在ISSCC上联合发表了一份最高密度的NAND闪存芯片的论文。这款采用32nm制程技术的32Gbit芯片采用每单元3位元(3bit/cell)的多位元架构,并封装为一颗面积仅有113mm2的芯片,每Gbit芯片面积仅3.53 mm2。
而Unity在ISSCC 2010上所发表的64Gbit芯片则赋予了存储器芯片面积全新指标,即使采用45nm制程技术,芯片面积仅有123mm2(表1)。这款芯片的每Gbit面积仅有1.92mm2,大约是上述最先进NAND闪存的一半。
如果Unity公司在2012年如期推出256Gbit的芯片,那么它可望比NAND快闪存储器更具成本竞争力。Unity规划中的256Gbit芯片即使采用45nm技术,面积仅约200mm2。这意味着将每Gbit的面积大幅削减到0.78mm2,甚至比现有的64Gbit芯片更小。“CMOx拥有更大的容量,以及更高的密度”,该公司解释道。(未完待续)