迎接嵌入式存儲器轉(zhuǎn)型 全球晶圓代工大廠投入MRAM研發(fā)

　　全球主要晶圓代工廠計劃在2017年與2018年提供磁阻式隨機(jī)存取存儲器(MRAM)作為嵌入式儲存解決方案，可望改變下一代儲存技術(shù)的游戲規(guī)則。

　　據(jù)Semi Engineering網(wǎng)站報導(dǎo)，GlobalFoundries、三星(Samsung)、臺積電(TSMC)和聯(lián)電(UMC)計劃在2017年稍晚開始提供ST-MRAM或STT-MRAM，取代NOR Flash，此舉代表市場的巨大轉(zhuǎn)變，因為到目前為止，只有Everspin已經(jīng)為各種應(yīng)用提供MRAM，例如電池供電的SRAM替代品、讀寫緩存(Write Cache)等。

　　STT-MRAM的下一個大好機(jī)會就是嵌入式存儲器IP市場，NOR Flash是傳統(tǒng)嵌入式存儲器，隨著制程從40nm進(jìn)展到28nm，NOR Flash已經(jīng)出現(xiàn)各種各樣的問題，因此，這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M(jìn)節(jié)點(diǎn)的替代技術(shù)。

　　GlobalFoundries嵌入式存儲器副總裁Dave Eggleston表示，嵌入式快閃存儲器將繼續(xù)作為資料保存技術(shù)主流，特別是汽車和安全應(yīng)用領(lǐng)域，嵌入式快閃存儲器將會有很長的使用壽命，但沒有擴(kuò)展空間，當(dāng)達(dá)到28nm制程以上時，嵌入式快閃存儲器實(shí)際上會成為昂貴的選擇。

　　因此，業(yè)界需要一個新的解決方案，STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式存儲器應(yīng)用做好準(zhǔn)備。先作為補(bǔ)充技術(shù)，進(jìn)一步替代嵌入式DRAM和SRAM，也是MRAM的巨大機(jī)會，將為處理器添加持久性功能。

　　無論如何，MRAM可能會因為幾個因素，成為一個大市場或利基解決方案，包括多個供應(yīng)商和一系列的應(yīng)用推動STT-MRAM發(fā)展，此外，主要代工廠投入STT-MRAM也可能會推動規(guī)模經(jīng)濟(jì)化，降低技術(shù)成本。

　　但仍有一些挑戰(zhàn)，不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的芯片，此外，STT-MRAM是一種相對較新的技術(shù)，客戶可能需要花點(diǎn)時間整合，各種制造上的挑戰(zhàn)也必須解決。不過，4大代工廠都決定為嵌入式客戶投入開發(fā)作業(yè)，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，英特爾(Intel)、美光(Micron)和東芝與SK海力士都投入MRAM研發(fā)，同時，幾家新創(chuàng)公司如Avalanche、Crocus、Spin Transfer Technologies都正在開發(fā)。對大多數(shù)企業(yè)而言，生產(chǎn)MRAM說起來比做容易，因為MRAM涉及開發(fā)新材料、集成方案和設(shè)備，與傳統(tǒng)存儲器相比，生產(chǎn)流程也不同。

　　在晶圓廠的進(jìn)展中，STT-MRAM目前有2個用例，第一個是替換嵌入式快閃存儲器，另一個是嵌入式SRAM，業(yè)界一致認(rèn)為，STT-MRAM是一個很好的嵌入式解決方案。多年來，業(yè)界一直在探索STT-MRAM的發(fā)展，目標(biāo)是取代DRAM，現(xiàn)在還在努力探索中。

　　而STT-MRAM仍然需要證明它可以在汽車的高溫下滿足可靠性和資料儲存規(guī)格。在微控制器(MCU)市場的嵌入式存儲器需求也在增溫，如NOR Flash用于代碼儲存和其他功能。MCU制程從40nm進(jìn)展到28nm，NOR Flash也是，然而，在2xnm節(jié)點(diǎn)，NOR Flash開始遭受寫入速度慢和耐久性問題，且因為需要更多光罩步驟使成本更高。

　　超過28nm以后，NOR Flash就難以擴(kuò)展，所以人們正在尋找替代品，但是用新的存儲器類型替換NOR Flash不是一項簡單的任務(wù)，新型存儲器類型的成長關(guān)鍵要求是性能、可靠性、密度和成本。

　　現(xiàn)在，STT-MRAM似乎已經(jīng)在2xnm節(jié)點(diǎn)的嵌入式市場準(zhǔn)備就緒，其他存儲器類型仍然停留在研發(fā)階段。報導(dǎo)指出，隨著產(chǎn)業(yè)正在開發(fā)STT-MRAM，同時也專注準(zhǔn)備MRAM研發(fā)，包括SOT-MRAM磁存儲器，將作為基于SRAM技術(shù)的緩存替代品。