編者按:存儲器廣泛應用于計算機、消費電子、網絡存儲、物聯網、國家安全等重要領域,是一種重要的、基礎性的產品。
2015年國內集成電路市場超10000億,其中存儲器的市場總額(包括邏輯芯片中的存儲器)超過6100億元,市場空間巨大。
存儲器領域的基本類型
存儲器芯片領域,主要分為兩類:易失性和非易失性。易失性:斷電以后,存儲器內的信息就流失了,例如 DRAM,電腦中的內存條。非易失性:斷電以后,存儲器內的信息仍然存在,主要是閃存(Nand FLASH 和 NOR FLASH),NOR 主要應用于代碼存儲介質中,而 NAND 則用于數據存儲。在整個存儲器芯片里面,主要有的三種產品是:DRAM、NOR FLASH 和 Nand FLASH。
DRAM市場上主要由三星、海力士和美光三大巨頭壟斷,占比達到 90%以上。從 Nand FLASH 市場來講,2016 年第一季度,三星占了 35.1%,所占市場份額很大。整個存儲器芯片里面,三星所占市場份額是最大的,目前在市場上主導地位的是閃存(flash memory)。當工藝線寬小于 16nm 的時候,傳統閃存面臨著一定的物理極限。主要的問題:1、可靠性問題。工藝線寬尺寸小于 16nm 時,厚度逐漸下降,可靠性存在問題,可靠性限制了存儲器單層的厚度。2、當然那還有構造問題。3、擦寫速度慢。4、有效的擦寫次數。
三星
2008年基于90nm工藝制備512Mb相變存儲器芯片; 2011年基于58nm工藝制備1Gb相變存儲器芯片;2012 年基于 20nm 工藝制備 8Gb 相變存儲器芯片;2014 年發布相變存儲器的產業報告。
三星在相變存儲器領域的布局
2009 年基于 45nm 工藝制備1Gb 相變存儲器芯片; 2011 年發布第一款基于相變存儲器的 SSD;2013 年基于 45nm 工藝 1Gb 相變存儲器芯片實現量產;2015 年聯合 Intel發布 3D Xpoint。
美光在相變存儲器領域的布局
意法半導體
2009 年聯合恒億共同發布 90nm 工藝 4Mb 嵌入式相變存儲器芯片;2010 年,發布了通過材料改性工程 N-GeTe 實現更好的熱穩定性及數據保持;2013 年,發布了通過材料改性工程 N-Ge-GST實現 SET與高低組保持的性能平衡。
意法半導體在相變存儲器領域的布局
IBM
2011 年 IBM發布了多值的相變存儲器操作算法,然后推出了基于 MIEC 材料選通的多層crosspoint存儲器。 2014年IBM發布了6位多值存儲電阻漂移的算法解決辦法, 2016年發布多值相變存儲器,進入 90nm 工藝。
IBM在相變存儲器領域的布局
國際其他產家,包括英特爾、臺積電等都有在其中做過相關工作。
國際其他廠商在相變存儲器領域的布局