非易失性儲存器MRAM的兩大優點

2022-06-05 18:36:08 字數 1166 閱讀 1810

新式儲存器技術隊伍包括mram、pcram和reram,受惠技術、材料、裝置等環節的關鍵突破,正邁向大規模量產的路上,眼前我們正處於見證儲存器歷史的轉折點。新式儲存器可分為獨立型產品,以及嵌入於邏輯工藝,用於取代部分傳統的嵌入式快快閃儲存器儲器eflash技術,而在嵌入式技術上,趨勢已快速成熟中。但用於獨立型儲存器上,目前還有效能、成本的問題待克服。

mram為磁性隨機訪問儲存器,架構是在電晶體中的儲存單元就在後端互聯,甚至不占用「矽」的面積,可以做到直接嵌入到邏輯的電路裡,因此可以做的非常小,乙個電晶體乙個儲存單元。

再者pcram就是相變隨機訪問儲存器,以及reram是叫電阻隨機訪問儲存器,比mram更有吸引力之處在於,這兩種新式儲存技術可以跟nand一樣,實現3d三維的架構。

可以說新式儲存器的應用範圍很廣,但若把其效益發揮至最大值,先鎖定兩大應用:物聯網、雲計算和大資料中心。

我們常常講的物聯網,就是所謂的邊緣終端、邊緣裝置。現在的邊緣裝置架構,就是乙個邏輯晶元加上乙個sram晶元,其中sram的功能是計算,然後再加乙個3dnand晶元,用來儲存演算法/軟體/**。

所謂「邊緣」,就是因為沒有連線,無法通電,這時候功耗的問題就很重要,因為功耗決定可以用多長的時間。

這時,mram就可以替代sram的功能。因為sram是不用的時候也在耗電,甚至還漏電,但有些邊緣裝置可能99%的時間都在待機,如果用mram部分取代sram,就可以改善很多的功耗問題。

3dnand也一樣,它實際上是高電壓的器件,若是部分用mram部分取代3dnand也可以達到降低功耗的目的。

mram有兩大優點,第一是待機的時候不耗電,第二是比快閃儲存器便宜很多,若論缺點,則是mram的速度還沒有到sram等級。例如物聯網大量使用的mcu等,mram就非常適合使用。

接著來看雲端和大資料中心。這塊領域有三個挑戰。首先是海量資料的湧入,再來是需要快速進行運算,第三個關鍵仍是回到功耗。

目前主流的架構是dram再加上ssd去儲存資料,但要如何做到用新型的儲存器來提高效能?

方法一,是把dram部分取代掉,因為從功耗角度,dram有功耗到問題。再者pcram、reram可以做3d架構後,在成本上具備優勢。

方法二,是把ssd部分取代。ssd的優勢是便宜,受惠3dnand堆疊技術成熟,現在128層堆疊都要量產,3dnand成本越來越低,但弱點卻是效能。

如果用pcram、reram取代部分dram,一來同樣可以實現3d架構,二來效能要比ssd好很多。

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