以紫光为代表的中国公司正在斥资数百亿美元投入NAND、DRAM等等存储芯片市场，2018年将推出国产3D NAND闪存，意图实现国家要求的芯片自给率要求。不过在NAND领域，中国公司研发、生产已经晚了20多年，更大的希望还是在在新一代存储技术上。

可以取代NAND的存储技术

目前在下一代存储芯片的研发当中，除了Intel、美光研发的3D XPoint芯片外，还有ReRAM芯片（非易失性阻变式存储器）。2016年3月，Crossbar公司宣布与中芯国际达成合作，发力中国市场。其中，中芯国际将采用自家的40nm CMOS试产ReRAM芯片。近日，两者合作的结晶终于诞生，中芯国际正式出样40nm工艺的ReRAM芯片。

据介绍，这种芯片比NAND芯片性能更强，密度比DRAM内存高40倍，读取速度快100倍，写入速度快1000倍，耐久度高1000倍，单芯片（200mm2左右）即可实现TB级存储，还具备结构简单、易于制造等优点。
另外，按计划更先进的28nm工艺ReRAM芯片也将在2017年上半年问世。

Crossbar背景

说到ReRAM，不得不提一下这家Crossbar，该公司成立于2010年，其核心技术首先由中国出生的卢伟（Dr. Wei D. Lu）博士研发，他也是Crossbar的首席科学家和联合创始人。卢博士拥有中国清华大学物理学士学位，以及德克萨斯州莱斯大学物理学博士学位。卢博士在ReRAM领域积累了十二年的研究经验，他先作为哈佛大学的博士后研究员，然后被任命为密歇根大学教授从事这项研究。他是纳米结构和设备行业的领先专家，包括基于双端电阻开关设备的高密度内存和逻辑系统、神经元电路、半导体纳米线设备和低维系统中的电子输运。

2016年这家公司获得了8000万美元的风投，其中包括来自中国风险投资公司Northern Light Venture Capital的支持，他们正在尝试IP授权的商业模式。而Crossbar去年3月份也宣布进军中国市场，他们的合作伙伴就是SMIC中芯国际，将基于后者的40nm CMOS试产ReRAM芯片。该公司副总裁Sylvain Dubois对EE Times表示，2016年内中芯国际已经开始给客户出样40nm工艺的ReRAM芯片，实现了该公司之前2016年内推出ReRAM的承诺。

至于更先进的28nm工艺版ReRAM芯片，Sylvain Dubois拒绝表态是积继续交给中芯国际生产，还是交给其他代工厂。

“我们想成为存储领域的ARM”

Crossbar只是许多家开发非易失性存储器技术的公司之一，这项技术被认为可以取代现有闪存，并在工艺上支持28nm甚至更高。在相变存储器研发宣告失败后，ReRAM一直被市场所看好，不过在各种ReRAM技术层出不穷后，其深层次的物理原理和失效模式逐渐被人淡忘。一些人甚至表示磁性RAM（Magnetic RAM）可能是非易失性存储器28nm节点上的赢家。（参考阅读：IEDM：28nm嵌入式MRAM即将问世）

非易失性存储器战场的另一家技术大牛是Nantero公司，他们的技术基于碳纳米层矩阵。其已经将技术授权给无晶圆厂芯片公司富士通（Fujitsu）半导体，并且交给代工厂Mie Fujitsu半导体用55nm和40nm工艺跟进。

“一些应用需要16Mbit以上，有些不需要。我们正在处理更大的宏，但是我们也让客户开发ReRAM宏，”Dubois表示。

与闪存的毫秒级延迟相比，ReRAM已经表现出优于闪存的显著优点，包括20纳秒的读取延迟和12纳秒的写入延迟，Dubois说，“我们没有块擦除，所以一个字节也可以重写”。至于耐久力，Dubois说Crossbar保证100k个读写周期。 “对于这些应用，100k是目标，尽管我们正在推动更高的耐久力。”Dubois说。

Crossbar正在推行双轨业务战略，既有用于嵌入式非易失性存储器的ReRAM，也有用作高容量独立存储器的技术开发。在2016年闪存峰会和2017年的消费电子展上，Crossbar已经展示了使用选择元件进行交叉点阵列的能力，这让嵌入式NVM的成熟度提前了一年。

Crossbar还称其能够进行密集交叉点存储器阵列的3D堆叠，这些存储器阵列能够支持到10nm以下工艺，并且每单元能存储多个bit，未来将允许在单个管芯上集成高容量的非易失性存储器。

以前，Crossbar表示将在自己的品牌下开发独立的内存，以代替代码存储中的NOR和数据存储中的NAND。 “进入这个市场必须通过强大的战略联盟，” Dubois说，“我们想成为存储领域的ARM。”

Dubois说，Crossbar的客户都没有在商业生产中使用带有嵌入式ReRAM的IC，但现在他们有来自中芯国际的样品，相信这一天很快就要到来了。 “现在是公司和市场的关键阶段，我们必须证明（这些样品的）可靠性。”

本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载

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