新興記憶體技術在嵌入式應用市場趨勢

市調公司Objective Analysis分析師Jim Handy表示，“到了某個時間點，NOR将會因為微縮問題而帶來挑戰，所有的MCU和ASIC制造商及其邏輯代工廠，将會需要新的非揮性記憶體技術用于程式代碼儲存——它可能發生在40nm或是14nm，最終将取決于代工廠的邏輯工藝進展。”Handy将在即将舉行的美國國際半導體展(Semicon West)上發表新興記憶體市場趨勢。新興的記憶體技術可望在嵌入式應用中找到大量市場，進而取代NOR閃存(flash)，用于在微控制器(MCU)與ASIC中儲存程式代碼。

工業主機闆

業界目前面臨的挑戰是，在這些新記憶體技術得以量産以前，價格都還會十分昂貴。Handy說，其中，磁阻式随機存取記憶體(MRAM)最具優勢，因為Everspin長久以來一直在銷售其暫存用的獨立晶片。

格芯科技(Globalfoundries)則支援嵌入式MRAM (eMRAM)。Globalfoundries嵌入式記憶體副總裁David Eggleston說：“我們目前正與前五大MCU制造商中的四家公司合作，他們在40nm之後需要的是用于FinFET或FD-SOI的更低成本嵌入式閃存(e-flash)替代方案，因為将eflash添加到邏輯平台的成本開始大幅增加了。”

Eggleston指出，随着Globalfoundries、台積電(TSMC)和三星(Samsung)分别量産不同的eMRAM版本——FD-SOI、bulk和SRAM替代産品，eMRAM開始變得更成熟，産量也逐漸提高中。

Globalfoundries推出采用采用22nm工藝的eMRAM，并為Everspin制造了256-Mbit和Gbit的獨立MRAM産品。Globalfoundries和台積電都有能力展現eMRAM的高溫性能，以確定汽車制造商和工業使用者能夠在高溫(包括在260°C的回流焊)環境下仍保有儲存的資料。

Globalfoundries還與IP設計供應商eVaderis合作，提供可降低功耗洩漏的嵌入式MRAM設計。Eggleston說：“相較于較SRAM，汽車制造商對于eMRAM更易于降低洩漏以提高功率預算的特性備感興趣。”

Crossbar Inc.首席執行官George Minassian指出，在各種新興的記憶體替代方案中，“ReRAM具有可擴充性的優勢，因為即使是緊密封裝中，在1和0的導電細絲(filament)和無導電細絲之間的差别，仍然足夠大而可加以測量。”Minassian将在Semicon West上發表有關ReRAM的最新進展。

Minassian表示，ReRAM的最初應用将會是邏輯元件的嵌入式記憶體。Crossbar的元件目前正接受使用傳統CMOS材料的客戶進行驗證與測試。Microsemi最近取得了Crossbar的技術授權。此外，該公司還展示了用于邊緣進行AI影像辨識的ReRAM晶片。

Eggleston表示：“ReRAM在這些較小的工藝節點上變得越來越有意思了，這些更低成本的簡單元件在選擇器上使用二極管取代半導體，它可能會與嵌入式flash在程式代碼儲存方面形成價格競争。此外，雖然堆棧本身非常簡單，但為了控制原有的變異而在位單元(bitcell)之外進行許多設計，造成ReRAM上市時程不斷地延遲。”

到目前為止，唯一的ReRAM商業應用似乎是Adesto Technology的導電橋接記憶(CBRAM)。 Handy說，這種抗輻射元件目前主要應用于以X射線消毒殺菌的手術器械中。

新興記憶體技術将面臨相同的市場需求——如同DRAM與NAND一樣加速量産以降低成本.