2019-12-27
【寫入速度提升 1000 倍?!可擦寫 1 億次!!】
傳 Samsung eMRAM 記憶體良率已達 90%
文: Cherry Kwok / 新聞中心
文章索引: IT要聞 記憶體 Samsung

傳統 HDD 機械硬碟速度太慢,但 SSD 固態硬碟的讀寫次數有限,而 NAND Flash 堆疊已達 100+,未來發展恐難避免瓶頸挾制,究竟有沒有新的方案可以替代呢?! 為了解決以上問題,Samsung 在今年三月份宣佈量產首款商用的 8Mb 容量的 eMRAM,為,而最近再有哨消息指 Samsung 已經開始生產 1Gb 容量 eMRAM,良率已經達到 90%,使得 eMRAM 實用性大大提升。

 

早在 2013 年,Samsung 已成功量產 3D NAND Flash,經過從 2D 向 3D 轉換的“青黃不接”之後,進入 2018 年,3D NAND 產能大規模爆發,現在已經實現了 128 層 NAND Flash 量產。

 

不過隨著 NAND Flash 堆疊層數的增加,對鍍膜均勻性和蝕刻縱深比的要求越來越高,工藝越來越複雜將造成良率越來越低,產品成本將會隨之增加。一旦成本增加到不足以支撐廠商在激烈的市場競爭中保持優勢地位時,這種工藝就將要面臨淘汰。

 

NAND Flash

 

在去年 12 月 Samsung 就宣佈成功研發出有望替代 eFlash 嵌入式快閃記憶體儲存器的 eMRAM 嵌入式磁阻隨機訪問記憶體,實際上 MRAM 是一種非易失性儲存,也就是支援斷電儲存數據,是一種以電阻為儲存方式結合非易失性及隨機訪問兩種特性,可以兼做記憶體及硬碟的新型儲存介質。

 

MRAM 的寫入速度可達 NAND Flash 的數千倍,同時其製作工藝要求低,良品率高,可以很好的控製成本。在壽命方面,由於 MRAM 特殊的儲存方式,產品的壽命耐久性也遠超傳統 RAM。

 

Samsung 28nm  eMRAM

 

Samsung eMRAM 記憶體的特點如下:

 

.更適合物聯網、人工智能、工控環境使用;

.讀寫速度堪比記憶體 DRAM、SRAM(約為 eFLASH 的 1000 倍);

.磁阻型儲存顆粒,寫入數據無需擦除循環,耐久度大幅提升;

.105°C 高溫下複寫次數 1 億次;

.85°C 高溫下複寫次數 100 億次;

.常溫下複寫次數 1 萬億次;

.工作功耗、電壓極低,待機幾乎不耗電,能效比極強;

.僅需 28nm 製造工藝(Samsung 採用 28nm FD-SOI 全耗盡型絕緣層上矽打造);

.容量太小,目前商業化量產製品最高容量約為1Gb(128MB)

 

Samsung 28nm  eMRAM

 

在 8Mb eMRAM 記憶體之後,Samsung 最近已經開始生產 1Gb 容量的 eMRAM 記憶體,報導稱,1Gb 容量的 eMRAM 與 8Mb eMRAM 產品同樣採用 28nm FD-SOI(全耗盡型絕緣層上矽)成熟工藝,同時 1Gb eMRAM 試晶元的良率已達 90%。

儘管 1Gb 的容量、性能依然遠不如現在的記憶體及 NAND Flash,但是 eMRAM 記憶體超強的壽命、可靠性是其他產品不具備的,同時 Samsung 亦正在改善 1Gb eMRAM 的壽命問題,除了支援 10 年的儲存年限之外,在 105°C 也可完成 1 億次讀寫,在85°C 下則可增加至 100 億次讀寫,在正常工作環境中,則有望達到 1 兆次讀寫,基本上在日常使用環境已經沒可能寫死了。

 

Samsung 28nm  eMRAM

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