新興內(nèi)存技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)幾十年了，但根據(jù)Objective Analysis和Coughlin Associates發(fā)表的最新年度報告《Emerging Memories Ramp Up》顯示，新興內(nèi)存技術(shù)如今已經(jīng)發(fā)展到一個在更多應(yīng)用中表現(xiàn)更重要的關(guān)鍵期了。
該報告指出，隨著新興內(nèi)存市場逐步取代當(dāng)今效率較低的內(nèi)存技術(shù) —— 如NOR 閃存(flash)和SRAM，甚至取代DRAM等內(nèi)存的銷售比重，預(yù)計在2029年，這些新興內(nèi)存市場可望創(chuàng)造200億美元的合并收入。另一方面，由于未來的制程微縮和規(guī)模經(jīng)濟(jì)提升將促使價格降低，并開始將新興內(nèi)存作為獨(dú)立芯片以及嵌入于ASIC、微控制器(MCU)以及甚至運(yùn)算處理器中，從而使其變得比現(xiàn)有的內(nèi)存技術(shù)更具競爭力。
值得關(guān)注的三種關(guān)鍵新興內(nèi)存包括PCRAM、MRAM和ReRAM；可望作為NOR flash和SRAM的替代技術(shù)。（來源：Coughlin Associates）
不過，Objective Analysis首席分析師Jim Handy指出，200億美元這一數(shù)字雖然聽起來令人印象深刻，但重點(diǎn)在于它囊括了所有的新興內(nèi)存市場，包括以英特爾(Intel) Optane為主要形式的MRAM和PCRAM產(chǎn)品。他在與Coughlin Associates創(chuàng)辦人Thomas Coughlin的聯(lián)合電話簡報中說：“去年，DRAM達(dá)到了生命周期中可能出現(xiàn)的最高水平，但僅不到1,000億美元。”
該報告指出，3D XPoint——基于英特爾Optane形式的PCRAM，由于價格低于DRAM，可望在2029年前成長至160億美元的市場規(guī)模。同時，獨(dú)立型MRAM和STT-RAM的收入將接近40億美元，或超過2018年MRAM收入的170倍。ReRAM和MRAM預(yù)計將競相取代SoC中的大部份嵌入式NOR和SRAM，并進(jìn)一步推動收入增加。
新興的內(nèi)存涵蓋廣泛的技術(shù)，但Coughlin指出，值得觀察的重點(diǎn)在于MRAM、PCRAM和ReRAM。他補(bǔ)充說，獨(dú)立型MRAM組件已經(jīng)出現(xiàn)一段時間了，但業(yè)界一直存在許多關(guān)于代工廠使用專用芯片制造ASIC以及使用非揮發(fā)性方案取代揮發(fā)性內(nèi)存的討論。因此，“該技術(shù)很快將成為最重要的推動力之一。”
Handy表示，NOR flash無法微縮到超過28納米(nm)，也使得業(yè)界的關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到其他替代技術(shù)。“在過去，在嵌入式應(yīng)用(如MCU或ASIC)中采用新興內(nèi)存的唯一原因，是因?yàn)槟阈枰恍┘夹g(shù)特性，但這總免不了增加成本。”因此，新興內(nèi)存可望取代NOR flash (必須使用較小制程節(jié)點(diǎn))的前景，引發(fā)人們的高度興趣。
在Objective Analysis提出的內(nèi)存階層結(jié)構(gòu)中，ReRAM等新興內(nèi)存技術(shù)正尋求填補(bǔ)DRAM和NAND之間的空間。
Coughlin表示，整體而言，新興內(nèi)存的經(jīng)濟(jì)效益也在不斷地提升中，因?yàn)榇S并不一定要增加另一個后段制程，而是將其作為現(xiàn)有CMOS處理的一部份，即可隨著產(chǎn)量增加而降低制造成本。他表示如今正是“MRAM的黃金時代”，因?yàn)榇S正在設(shè)法使其內(nèi)建于嵌入式芯片中，加上基于英特爾Optane的PCRAM支持下，它更有機(jī)會證明其可在市場放量。同時，ReRAM在人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用方面?zhèn)涫荜P(guān)注。甚至混合方案中也采用了FRAM，使其有機(jī)會在競爭某些應(yīng)用中以黑馬之姿脫穎而山。
然而，Handy認(rèn)為現(xiàn)在說誰將勝出還為時過早，盡管新興內(nèi)存技術(shù)的未來前景光明，但他們?nèi)匀缓茈y打入一些根深蒂固的技術(shù)市場。“即使經(jīng)濟(jì)效益有所提升，新興內(nèi)存也很難顛覆現(xiàn)有市場的主導(dǎo)地位。如果你無法在成本方面勝出，那么無論你比這些根深蒂固的技術(shù)擁有再多的技術(shù)優(yōu)勢，也并不代表什么。”