普遍的记忆落到地面

由马克LaPedus
十年前,英特尔公司(Intel corp .)宣布在65纳米闪存将停止扩展,促使一种新的替代技术的必要性。

思维的末日已经不远了flash,许多公司开始开发各种新一代内存类型,如3 d芯片,FeRAM, MRAM,相变内存(PCM)和ReRAM。许多这些技术最初称为“万能的记忆。”的定义,“全民记忆”是一个单一的产品可以替代所有四个常规内存类型:DRAM, NAND闪存,也和SRAM。

事实证明,传统的记忆比此前认为的进一步扩展,推出下一代技术的必要性。事实上,大多数仍在研发新一代的内存类型。他们是昂贵和困难。

虽然是一个疯狂的活动在下一代记忆,围绕“全民记忆”的言论正在消退。由于复杂性和飙升的I / O要求在今天的系统,没有单一的新一代记忆类型DRAM的成本效益,SRAM的速度,和non-volatility闪光。

“不太可能,我们将看到一个普遍的记忆,”吉尔说李,一个高级主管和技术人员的主要成员在应用材料。“我没有看到一个新的内存类型可以取代NAND和DRAM。”

显然,经过多年的炒作,通用的记忆都掉到地上。在最好的情况可能是,新一代技术可能成为今天的记忆只有一对一替换类型,李说。“我们可能会看到他们在某些应用程序和部分,”他说。

普遍的利基市场
与此同时,惠普、英特尔、IBM、微米、SK海力士、东芝、三星和其他正在开发各种新一代内存类型。因为目前还不清楚,DRAM和闪存技术将取代最大的球员正在开发新一代的内存类型。

有一种紧迫感来开发这些技术。DRAM可以停止扩展在1 nm节点。“对于它的必要性没有多少空间规模的浮栅闪光。没有人真正相信平面与非可以低于10 nm,”李补充道。

在一个可能的情况下在未来五年(或更长时间),新一代MRAM称为spin-torque MRAM (stt - ram)取代DRAM和SRAM的候选人。还在遥远的未来,3 d NAND和ReRAM可能取代NAND闪存和硬盘驱动器。

和PCM不仅可以取代,也没有,但它也可能成为一种新的所谓的内存存储类。MRAM和ReRAM也被定位为存储类记忆,据说适合主内存和处理器之间的缓解系统的I / O瓶颈。

首席执行官Alan Niebel Web-Feet研究,有不同的观点。下一代记忆类型分为存储类的记忆,可分为两组:内存(DRAM-like)和存储(NAND-like) Niebel说。“可能到2020年,一种技术可以弥补成本、性能、持久性、和电力参数满足内存和存储需求,”他说。”与此同时,存储的主要替代品NAND相变和ReRAM。stt - ram DRAM替换,但是它太昂贵了,存储。”

NAND和DRAM的替代品
如果或当平面与非耗尽天然气主流学派是3 d NAND将取代NAND ReRAM之后多。ReRAM非易失性,基于电阻元件材料的电子开关在两个稳定的电阻状态。启动Adesto抽样ReRAM形式之一,被称为导电桥接RAM (CBRAM),这是一个eepm替换。惠普、微米、三星、SK海力士和其他人正在NAND-replacement ReRAMs。

第一个ReRAMs是基于1 t1r(1晶体管和电阻)结构。下一代ReRAMs是基于1 r结构和由不同的体系结构上,如3 d和交叉点数组。这些ReRAMs存在一些挑战,促使一些相信这些记忆不会出现,直到2015年左右。“每一个金属层需要先进光刻技术,这是非常昂贵的,”David Eggleston说Rambus高级副总裁。2012年,半导体Rambus ReRAM开发商统一收购。

在最近的一次活动中,SK海力士概述了其战略,彰显了路线图的NAND闪存供应商。首先,SK海力士将继续扩展平面与非。“我想扩展NAND 12海里将非常具有挑战性,”说唱钟旭公园,执行副总裁兼研发中心负责人SK海力士。

SK海力士单独开发一个12海里平面NAND和3 d NAND一部分。3 d与非平面与非目标作为继任者,派克说。此外,该公司还在与东芝下一代stt - ram。SK海力士是单独与IBM共同PCM。

这个行业也在密切关注SK海力士和惠普,已共同致力于商业化惠普的2015年记忆电阻。一种ReRAM,忆阻器两端的电子设备是一个被动的。在记忆中,如果一个电荷的流动停止通过关闭应用的电压,该组件将“记住”最后的抵抗。

最初,设备基于忆阻器的目的是用于存储,说贾尼斯镍,研究经理认知在惠普实验室研究实验室。“然后,我们会从那里移动。”

SK海力士已经开发了一个8-Mbit测试芯片基于忆阻器。惠普本身已经证明一个54 nm横杆结构。“挑战”一体化的新材料,镍说。

其他人希望船ReRAMs早比晚。微米和索尼,例如,合作开发所谓的自适应ReRAM可能的2014年。自适应ReRAMs料目前的能力。最初,适应性ReRAM适用缓存模块的应用程序,高级经理Keiichi Tsutsui说先进的索尼的记忆系统。

像NAND,行业寻找DRAM的接班人。DRAM运行时的气体,3 d - base宽I / 0技术是一个可能的继任者。此外,微米和三星开发3 d DRAM技术被称为混合内存立方体(HMC)。

有几个挑战开发3 d DRAM。长远来看,stt - ram可能取代DRAM。Everspin、IBM-TDK Qualcomm-TSMC、三星、东芝和其他人正在stt - ram。

stt - ram利用自旋扭矩技术。这是一个影响的方向磁层在磁隧道结(MTJ)使用一个自旋极化的电流,可以修改。stt - ram快和非易失性,但挑战包括MTJ的可伸缩性和不稳定的开关电流存储单元。

“这真是太早MRAM取代DRAM,”菲利普说LoPresti,总裁兼首席执行官Everspin技术,MRAM供应商。“MRAM总是在成本和密度。”

现在,MRAM是专门为嵌入式市场。例如,Everspin是航运第一代基于toggle-write mram技术,主要依靠电池存储器替代市场。此外,Everspin也准备了世界上第一个stt - ram。在最近的一次活动中,幻灯片Everspin称之为ST-RAM或“SpinRAM。”

使用另一种方法编程一个MTJ元素,ST-RAM主要是为了取代“依靠电池DRAM”或持续在硬盘和内存相关的存储应用,营销副总裁Steffen Hellmold说Everspin。在即将到来的IEDM一个特邀报告,Everspin将描述他们如何建造了有史以来最大的功能性ST-MRAM电路,64 mbit设备具有良好的电特性。

在个人电脑和其他系统内存,DRAM仍将占主导地位的技术。“MRAM不会取代DRAM至少在五年,“Hellmold说。“我愿意赌。”

新的记忆阶段
像MRAM和ReRAM PCM是处于起步阶段。PCM很难有限规模和能力要求改变晶体的非晶状态。研究人员也在研究锗碲化(GeTe)材料来克服这些局限性,jean - luc Delcarri, Altatech总经理Soitec的子公司。

加里•Kotzur杰出工程师个人电脑制造商戴尔(Dell)说,PCM潜在的联机事务处理(OLTP)系统。对于OLTP, PCM需要“快写道,“他说。“权力必须低。”

另一个应用程序是在线分析处理,但对于这个应用程序,我们需要更高的密度,”他补充道。