全球晶圓代工大廠研發MRAM替代 NOR Flash
2017-11-28 15:03:11
全球主要晶圓代工廠打算在2017年與2018年提供磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)作為嵌入式儲存解決方案，有望改變下一代儲存技術。
據SemiEngineering網站報導，三星(Samsung)、GlobalFoundries、臺積電(TSMC)和聯電(UMC)計劃在2017年下半年開始供應ST-MRAM或STT-MRAM，替代NOR Flash，因此存儲市場發生巨大轉變，到目前為止，只有Everspin已經為各種應用提供MRAM，例如電池供電的SRAM替代品、讀寫緩存(WriteCache)等。
STT-MRAM的下一個好機遇就是嵌入式記憶體IP市場，NOR Flash是傳統嵌入式記憶體，隨著制程從40nm進展到28nm，NOR Flash現在開始出現許多問題，因此，這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉變為先進節點的替代技術。
GlobalFoundries嵌入式記憶體副總裁DaveEggleston表示，嵌入式快閃記憶體會繼續作為資料保存技術主流，特別是在汽車和安全應用領域，嵌入式快閃記憶體使用壽命特別長，但沒有擴展空間，當達到28nm制程以上時，嵌入式快閃記憶體實際上價格是最高的。
因此，業界急需一個新的解決方案，STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式記憶體應用做好準備。先作為補充技術，進一步替代嵌入式DRAM和SRAM，這也是MRAM的好機會，將為處理器添加持久性功能。
MRAM可能會因為幾個綜合因素而成為一個大市場或利基解決方案，包括多個供應商和一系列的應用推動STT-MRAM快速發展，此外，主要代工廠投入STT-MRAM也可能會推動規模經濟化，降低技術成本。
還有一個問題是，并不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的晶片，此外，STT-MRAM是一種相對較新的技術，客戶可能需要花點時間去了解、整合，各種制造上的挑戰也必須解決。但是，4大代工廠都已經決定為嵌入式客戶投入開發作業，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，同時，幾家新創公司如Avalanche、Crocus、SpinTransferTechnologies也都正在開發。對大多數企業而言，生產MRAM還是比較困難的，因為MRAM涉及集成方案、開發新材料設備，與傳統記憶體相比，生產流程也不同。
在晶圓廠的進展中，STT-MRAM目前有2個用例，第一個是替換嵌入式快閃記憶體，另一個是嵌入式SRAM，業界一致認為，STT-MRAM是一個很好的嵌入式解決方案。多年來，業界一直在致力于研究STT-MRAM的發展，最終目標是取代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存規格。在微控制器(MCU)市場的嵌入式記憶體需求也在不斷增加，如NOR Flash用于代碼儲存和其他功能。MCU制程從40nm進展到28nm，NOR Flash也是，然而，在2xnm節點，NOR Flash開始凸顯寫入速度慢和耐久性問題，而且因為需要更多光罩步驟以至于成本更高。
超過28nm以后，NOR Flash就難以擴展，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不是一項簡單的事，新型記憶體類型的成長關鍵要求是可靠性、性能、密度和成本。
現在，STT-MRAM似乎已經在2xnm節點的嵌入式市場準備就緒，其他記憶體類型仍然停留在研發階段。報導指出，隨著產業正在開發STT-MRAM，同時也專注準備MRAM研發，包括SOT-MRAM磁記憶體，將作為基于SRAM技術的緩存替代品。
本文關鍵詞：
晶圓 MRAM NOR Flash
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