全球主要晶圓代工廠打算在2017年與2018年提供磁阻式隨機(jī)存取記憶體(MRAM)作為嵌入式儲(chǔ)存解決方案，有望改變下一代儲(chǔ)存技術(shù)。
據(jù)SemiEngineering網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，三星(Samsung)、GlobalFoundries、臺(tái)積電(TSMC)和聯(lián)電(UMC)計(jì)劃在2017年下半年開始供應(yīng)ST-MRAM或STT-MRAM，替代NOR Flash，因此存儲(chǔ)市場(chǎng)發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變，到目前為止，只有Everspin已經(jīng)為各種應(yīng)用提供MRAM，例如電池供電的SRAM替代品、讀寫緩存(WriteCache)等。
STT-MRAM的下一個(gè)好機(jī)遇就是嵌入式記憶體IP市場(chǎng)，NOR Flash是傳統(tǒng)嵌入式記憶體，隨著制程從40nm進(jìn)展到28nm，NOR Flash現(xiàn)在開始出現(xiàn)許多問題，因此，這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)節(jié)點(diǎn)的替代技術(shù)。
GlobalFoundries嵌入式記憶體副總裁DaveEggleston表示，嵌入式快閃記憶體會(huì)繼續(xù)作為資料保存技術(shù)主流，特別是在汽車和安全應(yīng)用領(lǐng)域，嵌入式快閃記憶體使用壽命特別長(zhǎng)，但沒有擴(kuò)展空間，當(dāng)達(dá)到28nm制程以上時(shí)，嵌入式快閃記憶體實(shí)際上價(jià)格是最高的。
因此，業(yè)界急需一個(gè)新的解決方案，STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式記憶體應(yīng)用做好準(zhǔn)備。先作為補(bǔ)充技術(shù)，進(jìn)一步替代嵌入式DRAM和SRAM，這也是MRAM的好機(jī)會(huì)，將為處理器添加持久性功能。
MRAM可能會(huì)因?yàn)閹讉€(gè)綜合因素而成為一個(gè)大市場(chǎng)或利基解決方案，包括多個(gè)供應(yīng)商和一系列的應(yīng)用推動(dòng)STT-MRAM快速發(fā)展，此外，主要代工廠投入STT-MRAM也可能會(huì)推動(dòng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)化，降低技術(shù)成本。
還有一個(gè)問題是，并不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的晶片，此外，STT-MRAM是一種相對(duì)較新的技術(shù)，客戶可能需要花點(diǎn)時(shí)間去了解、整合，各種制造上的挑戰(zhàn)也必須解決。但是，4大代工廠都已經(jīng)決定為嵌入式客戶投入開發(fā)作業(yè)，三星有自己的IP，其他代工廠正在與各種合作伙伴合作。
除了Everspin和代工廠之外，美光(Micron)、英特爾(Intel)和東芝與SK海力士都投入MRAM研發(fā)，同時(shí)，幾家新創(chuàng)公司如Avalanche、Crocus、SpinTransferTechnologies也都正在開發(fā)。對(duì)大多數(shù)企業(yè)而言，生產(chǎn)MRAM還是比較困難的，因?yàn)镸RAM涉及集成方案、開發(fā)新材料設(shè)備，與傳統(tǒng)記憶體相比，生產(chǎn)流程也不同。
在晶圓廠的進(jìn)展中，STT-MRAM目前有2個(gè)用例，第一個(gè)是替換嵌入式快閃記憶體，另一個(gè)是嵌入式SRAM，業(yè)界一致認(rèn)為，STT-MRAM是一個(gè)很好的嵌入式解決方案。多年來，業(yè)界一直在致力于研究STT-MRAM的發(fā)展，最終目標(biāo)是取代DRAM，目前階段還在努力探索中。
而STT-MRAM仍然需要確保它可以在汽車的高溫下滿足可靠性和資料儲(chǔ)存規(guī)格。在微控制器(MCU)市場(chǎng)的嵌入式記憶體需求也在不斷增加，如NOR Flash用于代碼儲(chǔ)存和其他功能。MCU制程從40nm進(jìn)展到28nm，NOR Flash也是，然而，在2xnm節(jié)點(diǎn)，NOR Flash開始凸顯寫入速度慢和耐久性問題，而且因?yàn)樾枰喙庹植襟E以至于成本更高。
超過28nm以后，NOR Flash就難以擴(kuò)展，所以人們正在積極尋找替代品，但是用新的記憶體類型替換NOR Flash不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的事，新型記憶體類型的成長(zhǎng)關(guān)鍵要求是可靠性、性能、密度和成本。
現(xiàn)在，STT-MRAM似乎已經(jīng)在2xnm節(jié)點(diǎn)的嵌入式市場(chǎng)準(zhǔn)備就緒，其他記憶體類型仍然停留在研發(fā)階段。報(bào)導(dǎo)指出，隨著產(chǎn)業(yè)正在開發(fā)STT-MRAM，同時(shí)也專注準(zhǔn)備MRAM研發(fā)，包括SOT-MRAM磁記憶體，將作為基于SRAM技術(shù)的緩存替代品。
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晶圓 MRAM NOR Flash
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