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PCM是未來(lái)十年內(nèi)最好的主流NVM之一 FeRAM(鐵電存儲(chǔ)器)和MRAM(磁性存儲(chǔ)器)的單元大小大約為20 F^2，而PCM(相變存儲(chǔ)器)僅為6 F^2，F(xiàn)^2是單元密度度量單位。因此在相同工藝節(jié)點(diǎn)上，同樣存儲(chǔ)密度的FeRAM和MRAM的尺寸要比PCM大很多。其結(jié)果是，與PCM相比，MRAM和FeRAM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)容量較低，而且每存儲(chǔ)位的成本較高。例如，目前FeRAM和MRAM的最大容量?jī)H為8Mb，而我們的PCM已達(dá)到128Mb。 今天最有前途的下一代NVM技術(shù)是FeRAM(利用鐵電材料的永久極化特性)、MRAM(利用磁性隧道結(jié)的電阻變化來(lái)指示存儲(chǔ)狀態(tài))、以及PCM(基于硫系合金的電熱誘導(dǎo)相變轉(zhuǎn)換)。 這些下一代存儲(chǔ)器的發(fā)展正面臨著許多挑戰(zhàn)，F(xiàn)eRAM和常規(guī)的MRAM有容量擴(kuò)展方面的限制，它要求引入新的替代方法(如Spin-Torque MRAM)，而PCM由于內(nèi)在的良好可擴(kuò)展性，允許其發(fā)展路線圖延伸到2x納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)，它被認(rèn)為是未來(lái)十年內(nèi)最好的主流NVM技術(shù)之一。 
FeRAM和MRAM是低存儲(chǔ)密度的NV SRAM，主要面向?qū)Υ鎯?chǔ)密度要求不大的應(yīng)用市場(chǎng)。從市場(chǎng)的角度看，F(xiàn)eRAM和MRAM將蠶食大約20億美元的SRAM和EEPROM產(chǎn)品市場(chǎng)。與此相反，PCM主要面向像DRAM和閃存這樣的更高密度應(yīng)用市場(chǎng)，這一市場(chǎng)規(guī)模大約在400億美元水平上。 今天恒憶已開(kāi)發(fā)出128Mb密度的PCM。在45納米節(jié)點(diǎn)上，這一密度范圍還將擴(kuò)大，預(yù)計(jì)在明后年將可以擴(kuò)展到今天并行和串行閃存的密度范圍(32Mb- 1Gb)。此外，恒憶45納米PCM密度將匹配商業(yè)DRAM(1-4Gb)。到2012年，隨著PCM采用高容量和更先進(jìn)的32納米制造技術(shù)，PCM將接近DRAM的每比特價(jià)格，從而使得它可以在更廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)上擁有與NV-RAM相同的成本競(jìng)爭(zhēng)力。 對(duì)于想了解恒憶PCM更多信息的中國(guó)工程師，歡迎你們參加恒憶的PCM早期評(píng)估計(jì)劃(PCM Early Access Program)，只需點(diǎn)擊以下鏈接即可加入：http://www.numonyx.com/en-US/MemoryProducts/PCM /EAP/Pages/default.aspx FeRAM、PCM和MRAM均有可能成為未來(lái)的NVM領(lǐng)導(dǎo)技術(shù) 雖然鐵電存儲(chǔ)器(F-RAM)、相變存儲(chǔ)器(PCM)和磁性存儲(chǔ)器(MRAM)分別基于完全不同的技術(shù)，但是它們的性能存在許多相似之處。F-RAM是固態(tài)存儲(chǔ)器，通過(guò)分子內(nèi)的原子位置來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。PCM是基于材料電阻經(jīng)歷加熱周期的變化，MRAM則是以磁性單元為基礎(chǔ)。 這些技術(shù)的耐用性均明顯優(yōu)于Flash或EEPROM，它們的寫(xiě)入次數(shù)可達(dá)1億次以上，寫(xiě)入速度也比Flash或EEPROM快，而讀取速度大體上與 Flash或EEPROM相似。不過(guò)F-RAM的功耗顯著低于Flash、PCM和MARM，這對(duì)于功率預(yù)算非常低的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要因素。 我認(rèn)為無(wú)論是客戶或工程師，都比較少關(guān)注到一個(gè)重要因素，就是技術(shù)成熟時(shí)間。他們往往忘記Flash技術(shù)推出其實(shí)已有約20年時(shí)間，但是直到最近它才成為低成本相機(jī)和媒體播放器的常用存儲(chǔ)器。在技術(shù)成熟方面，F(xiàn)-RAM已有約15年的生產(chǎn)歷史，擁有領(lǐng)導(dǎo)地位；MRAM面世僅有2至3年，而PCM似乎尚處于形成產(chǎn)品的前期。成熟時(shí)間對(duì)于收集有關(guān)技術(shù)性能表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，以及提升生產(chǎn)良率以降低成本是十分重要的。因?yàn)橐C明一項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到數(shù)據(jù)表的規(guī)格要求，是需要進(jìn)行大量有關(guān)數(shù)據(jù)保持和耐久性能測(cè)量，以及多年的數(shù)據(jù)來(lái)支持的。 業(yè)界都認(rèn)為Flash和EEPROM已經(jīng)差不多達(dá)到其幾何尺寸極限。我曾經(jīng)聽(tīng)聞NOR Flash無(wú)法降至45nm以下的說(shuō)法，但業(yè)界在這一方面仍然沒(méi)有定案。不過(guò)F-RAM、PCM和MRAM均有可能成為未來(lái)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)。很顯然，這些技術(shù)中，總有一兩項(xiàng)有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，而人們也不能不期待這些技術(shù)有一天能夠替代Flash存儲(chǔ)器，并在市場(chǎng)上占據(jù)Flash在過(guò)去20年所擁有的主流地位。 當(dāng)一項(xiàng)存儲(chǔ)器技術(shù)發(fā)展越成熟，它所占據(jù)的市場(chǎng)份額可能越大。而F-RAM技術(shù)已足夠成熟，并開(kāi)始用于注重可靠性的市場(chǎng)，例如是汽車電子和醫(yī)療產(chǎn)品。 技術(shù)成熟度也影響了產(chǎn)品的種類。F-RAM具有不同的接口(I2C、SPI和并口)和不同的工作電壓(5V、3V和低至2V)，這種豐富的產(chǎn)品選擇，使到存儲(chǔ)器技術(shù)能夠更容易在不同的應(yīng)用中使用。 相比Flash和EEPROM，F(xiàn)-RAM的寫(xiě)入速度快很多(只要數(shù)十納秒)、具有很高的耐用性(1E14或1014) 和極低的功耗(比Flash低1000倍)，這些特點(diǎn)適用于Ramtron所有的F-RAM 產(chǎn)品。 F-RAM投入生產(chǎn)已經(jīng)有大約15年時(shí)間，而這項(xiàng)技術(shù)的性能可由10年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)證實(shí)。而其它技術(shù)(MRAM和PCM)則沒(méi)有這些支持?jǐn)?shù)據(jù)，換而言之，使用這些技術(shù)將存在著可能無(wú)法達(dá)到產(chǎn)品所承諾的性能的風(fēng)險(xiǎn)。 PCM在未來(lái)5年內(nèi)對(duì)市場(chǎng)不會(huì)有太大影響 FeRAM、 MRAM和PCM基本上是完全不同的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)技術(shù)，采用不同的材料、不同的狀態(tài)存儲(chǔ)機(jī)制和不同的感應(yīng)技術(shù)。FeRAM已出現(xiàn)很多年了，但還沒(méi)有被大批量生產(chǎn)系統(tǒng)所廣泛采用。PCM仍處于開(kāi)發(fā)狀態(tài)，由于量產(chǎn)、性能和可靠性等問(wèn)題還沒(méi)有商業(yè)化。MRAM已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，而且批量供貨時(shí)間已差不多到2年，業(yè)界反應(yīng)非常好。 FeRAM已在一些縫隙市場(chǎng)上得到很好應(yīng)用，未來(lái)應(yīng)該能繼續(xù)在有限的應(yīng)用市場(chǎng)上表現(xiàn)良好。PCM很可能要經(jīng)過(guò)一番掙扎才能出現(xiàn)在市場(chǎng)上，而且看起來(lái)在未來(lái)5年內(nèi)也不會(huì)對(duì)市場(chǎng)有太大影響。MRAM已經(jīng)擁有一個(gè)很好的市場(chǎng)份額，而且還在不斷增長(zhǎng)中。 Everspin MRAM的三大賣點(diǎn)是：優(yōu)異的軟錯(cuò)誤率、業(yè)內(nèi)最長(zhǎng)的壽命和數(shù)據(jù)保存時(shí)間、以及低成本，并正在贏得更多的客戶。Everspin正在更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)上繼續(xù)開(kāi)發(fā)MRAM產(chǎn)品，以支持其MRAM產(chǎn)品路線圖向非常高密度和更高性能發(fā)展，它們將能夠支持高密度存儲(chǔ)類應(yīng)用。 來(lái)源：《電子設(shè)計(jì)》 |
