徹底幹掉NAND快閃記憶體！美好電阻式RAM來啦

2025-02-24 18:31:26

    泡泡網SSD固態硬碟頻道12月22日 NAND快閃記憶體已經成為固態存儲的現行標準，並且正在向3D立體堆疊和更新工藝邁進，不過它也存在諸多問題，尤其是壽命隨著工藝的先進化而不斷縮短，TLC格式也引發了諸多質疑，因此研發一種可取而代之的新式非易失性存儲技術勢在必行。

    這其中最有希望的就是電阻式RAM(簡稱RRAM)，三星、閃迪等巨頭都在投入，但走在最前列的是一家美國創業公司Crossbar。

    Crossbar成立於2010年，總部位於加州生克拉拉，已融資5000多萬美元。公司的很多創業人員都來自密西根大學，首席科學家、聯合創始人Wei Lu(盧偉)就是那裡的副教授。團隊現有40-45人，大多都有深厚的半導體研發背景。

    RRAM相較於NAND最大的優勢就是更好的性能、壽命。NAND的讀取延遲一般在幾百微妙級別，Crossbar宣稱他們可以做到最低50納秒，也就是加快了上萬倍。

    RRAM的編程/擦寫循環更是可以達到數百萬次，初期也能做到10萬次左右，NAND快閃記憶體現在只有區區幾千次。

    令人歡欣鼓舞的最新消息是，Crossbar宣布他們的RRAM已經開始進入商業化階段，也就是有了可用的成品晶片，並證明自己能夠進入工廠量產。

    Crossbar初期準備面向嵌入式市場，授權給ASIC、FBGA、SoC開發商，預計首個樣品2015年初出爐，2015年底或2016年初量產。

    除了授權，Crossbar還在開發自己的晶片，容量和密度更高，大概會在2017年面世。

    更美妙的是，RRAM可使用常規的CMOS工藝製造，只需稍加調整即可，幾乎任何現有晶圓廠的生產線都可以直接利用，有利於控制成本。NAND，尤其是3D立體堆疊的NAND，則需要昂貴的特殊工具，所以能生產的公司寥寥無幾。

    此外，RRAM不會有NAND工藝越先進、製造越困難、壽命越短、性能越低的尷尬。NAND之所以非要3D堆疊，唯一原因就是平面NAND在越過15nm工藝之後壽命和性能的損失將無法接受，RRAM則至少可以走到4-5nm，且期間不會有任何問題。

    事實上，Crossbar已經在實驗室裡展示了8nm RRAM晶片。

    RRAM當然也可以立體堆疊，能夠大大提升存儲密度，同時還設計了獨特的選擇器(Selector)，來避免潛通路電流(sneak path current)的幹擾——讀取某元件狀態時，會受到附近元件電流的影響，導致讀取錯誤。

    Crossbar現在只做了3層，但是商業化量產時至少會有16層，單顆容量可達1Tb(128GB)。■