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巨头眼里的存储技术路线图
来源:优质科技领域创作者 | 作者:pmodac4c0 | 发布时间: 2022-11-24 | 5678 次浏览 | 分享到:



正如所讨论的,通过为人工智能、5G和数据中心提供基础能力,内存和存储的进步刺激了包括医疗保健、汽车、通信和国防在内各行业的创新。由于这一点,以及前面提到的共同产生的“数据爆炸”,内存和存储已从2000年占全球半导体行业收入的10%增长到今天约占行业收入的30%。随着技术进步对密度、性能和先进功能的要求不断提高,这一趋势将持续下去。例如,与4G手机相比,5G智能手机的内存(DRAM)增加了50%,存储(NAND)内容增加了一倍。今天的自动驾驶车辆需要与高级数据中心服务器一样多的DRAM和NAND存储。随着这项技术的发展和扩散,内存消耗将继续增加。国际数据公司(IDC)预测,到2025年,全球将产生175ZB(每ZB等于一万亿GB)的数据。信息存储支撑着这种数据经济,使半导体存储器几乎渗透到日常生活的方方面面,并为更广泛的半导体生态系统的发展设定了步伐。



存储器在电子系统中无处不在的特性意味着存储单元约占半导体制造中整个器件数量的85%。然而,美国的存储器制造仅占全球总量的2%。考虑到DRAM和NAND在所有计算中的重要作用,以及作为以数据为中心的基础设施需求的基础,这种增长将继续下去。DRAM和NAND通过增强精准医疗能力、优化智能制造、为金融服务提供动力以及帮助实现自主交通,开启了经济机遇。由于存储技术在美国经济中的重要作用和数据安全的重要性,美国保持存储技术的领先地位至关重要。联邦倡议,如提议的NSTC,提供了一个独特的机会,来支持持续的国内存储技术创新,从而支持美国的国家和经济安全。



一、NAND和DRAM扩展



虽然DRAM和NAND闪存在基本结构器件形成和后端金属化方面具有相似的技术元素,但它们也驱动着不同的独特的前沿半导体技术需求。NAND具有几个独特的要求,特别是与高宽高比蚀刻相关的技术,其比一般的逻辑应用先进得多。类似地,DRAM需要**沉积独特的材料和领先的光刻技术,用于其他半导体部分不需要的高密度电容器结构。对于DRAM和NAND来说,一代比特增长、成本降低以及*终各种终端产品的性能取决于健康的扩展路线图。



二、新兴和其他存储



还有其他存储器技术填补了利基应用和市场,包括独立SRAM、NOR闪存和掩模可编程ROM等不容易被DRAM和NAND闪存填补的易失性和非易失性存储器技术。“新兴存储器”类别包括专注于新型材料和架构的开发,是专注于解决整个计算范式中新层的的新进企业,以及解决现有DRAM和NAND路线图的更长范围扩展限制。这些新兴存储器包括用于存储单元的新型材料-电阻RAM、相变材料(PCM)、磁性RAM (MRAM)和基于铁电材料的RAM (FeRAM)。虽然ReRAM和PCM在利基应用中取得了有限的成功,但它们不能作为DRAM和NAND闪存架构的替代技术。