FMS 2024前瞻：新型内存技术现状（Chiplet）

我们将在FMS 2024大会上发表一篇论文，探讨Chiplet技术如何改变在产品中集成不同类型内存的方式。这项技术使设计者能够在成本和性能特性之间进行灵活权衡，提供更多定制选择。它允许在同一芯片上按需比例集成采用不同工艺的MRAM、NOR和DRAM。

我们的观点：新型内存不会对DRAM或NAND市场造成实质性影响。与一些人的预测不同，新型内存市场在未来5-10年内不太可能达到300亿美元，甚至30亿美元的规模。目前，这个市场的规模远不及3亿美元。

1.  小众产品（例如将其集成到Chiplet产品中）。
2. 嵌入TSMC、GlobalFoundries和Intel的晶圆制造工艺中。
3. 高产量应用，前提是对NAND或DRAM生产流程的改动较小（不超过10%的步骤）。

还有第四种可能：由于技术问题和需求不足而陷入停滞。

内存技术成本概览

• MRAM（STT）：已商业化。在嵌入式领域可替代E-flash，适用于先进工艺和嵌入式内存。作为独立产品存在于小众应用中。随着Chiplet的应用，这些用途将会增加。
• RRAM：已商业化。与MRAM相比，可能有不同的扩展性且通常速度较慢，但根据成本扩展情况仍有应用前景。主要用于嵌入式、Chiplet、小众应用及部分AI权重存储。
• PCM（1T1R）：已商业化。密度较低（<1GB）。这项技术已有50多年历史，通常由对PCM情有独钟的公司（如ST、IBM、美光）使用，因为他们积累了数十年的特性化经验。
• Crosspoint技术（1TnR）：Optane开发出了世界上最先进、密度最高的"比NAND更快，比DRAM更便宜"技术。但其经济效益不佳，需求量比预期低10倍。英特尔和美光为此付出了巨大努力，我们对此表示赞赏。但目前尚不清楚如果这些技术表现良好，该如何实现高产量。
• FeRAM（高密度）：曾因能与DRAM工艺集成而被视为有潜力的技术。但自2020年以来，所有内存公司在Hf基FeRAM产品上进行了大量研发，最终由于种种原因未能实现商业化。
• 其他新材料：如UltraRAM、新型PCM材料、新型RRAM材料/公司等。这些技术有发展潜力，但距离大规模生产还需约10年时间。除非在2028-2030年与3D DRAM结合使用，否则这些技术的实现可能性较低。

结语

目前还没有通用型内存即将问世。当前市场上存在SRAM、DRAM、NAND、NOR、MRAM、RRAM和PCM等多种内存技术。我们应专注于将这些内存以嵌入式或Chiplet形式进行集成。

Source: New and Emerging Memory Technology Status/FMS 2024; July 24, 2024; Mark Webb

--【本文完】---

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