取代闪存的替代技术：RRAM

来源：存储在线

2013/8/29 15:11:57

闪存在存储的历史上占有独一无二的位置。就在我们刚刚掌握如何完全利用这个东西的时候，人们就已经在说我们几年后就会压榨完闪存的潜力并且将必须寻找一个替代物。Crossbar的家伙们就把赌注押在电阻式随机存取记忆体（RRAM）上。

本文关键字：闪存 RRAM 存储

和非易失性记忆体市场上的其他几个竞争者一样，Crossbar使用的是利用高电阻态和低电阻态来存储0和1数据的组件，而不是使用DRAM（动态随机存取记忆体）和闪存所利用的陷阱电荷模式。与NAND闪存相比，或和像PCM（相变记忆体）这样的技术相比，Crossbar RRAM单元看起来非常简单。

每个单元包含在一对电极之间的专门的非结晶态硅交换介质。当电流由一个方向经过单元的时候，来自顶部电极的银离子迁移到交换介质中。当被迁移的银在两个电极之间产生一个纳米大小的细丝后，单元的电阻就会大幅下降。要做删除操作的话，电流方向就反过来，然后银离子迁移回顶部电极，重新提高电阻。

电流设备的写入电压时3.5伏左右，相比之下，闪存要求的删除电压需要20伏以上。这意味着RRAM只消耗闪存的1/20的电量。

这个结构意味着RRAM实际上是比特可寻址的，就像DRAM一样，同时Crossbar表示写入速度比NAND闪存快20倍，耐用性大约是1万次周期。这个耐用性是目前1X（15到19纳米）闪存耐用性的10倍，而且闪存的耐用性还会随着厂商实施1Y和1Z（10纳米）制程技术而继续下降。如果控制器厂商在RRAM上使用与在闪存上同样的延长的ECC（错误检测与纠正）机制，那么耐用性就不是个问题。只要RRAM的单元足够支持一个细丝的创建，那么它的制程还可以继续缩小，并且可以向3D方向发展，不会像闪存那样在缩小的时候错误率大幅上升。

RRAM和闪存相比还有其他两个重要优点，另外还有其他“主要竞争技术”的一些优点。首先，它可以在一个标准的CMOS芯片生产线上制造。这不仅扩大了能够生产这种产品的芯片厂的范围，同时还意味着厂商可以将RRAM放在和内置应用程序同样的晶圆上。因此我们可以在消费者电子产品（比如智能手机和家用NAS（网络附加存储））上或在配置了控制器和RRAM的单芯片SSD（固态驱动器）上看到内置了RRAM的芯片上系统（SoC）设备。

RRAM在同样单元制程上的芯片面积还小于闪存，大概只有后者的一半，因有可能带来1TB容量的芯片。

Crossbar已经从一些大型VC（风险投资）公司那里获得了2500万美元的投资。该公司成立于2010年。Kilener Perkins资助了公司成立之前该技术的学术研究。

Crossbar要想让RRAM率先取代闪存的话，它必须最好在CMOS厂里面找到一个人来认证它的技术并将它带入市场。现在的一些闪存厂商就在各种不同的未来技术之间左右互搏，也许其中一家厂商会选择RRAM。到2050年，你大概可以跟年轻人说一下当年闪存SSD的各种故事，就像我说泡沫记忆体一样。

虽然我们还不知道哪种技术将最终取代闪存，不过我们知道已经有很多厂商在开发替代技术，因此未来肯定会有代替闪存的技术。

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