存儲器技術(shù)的未來
| 便宜的DRAM仍占優(yōu)勢，但穩(wěn)定的技術(shù)進步已經(jīng)開拓了許多新的方向。 存儲器技術(shù)是一種不斷進步的技術(shù)，每一種新技術(shù)的出現(xiàn)都會使某種現(xiàn)存的技術(shù)走進歷史，這是因為開發(fā)新技術(shù)的初衷就是為了消除或減輕某種特定存儲器產(chǎn)品的不足之處。 舉例來說，閃存技術(shù)脫胎于EEPROM，它的第1個主要用途就是為了取代用于PC機BIOS的EEPROM芯片，以便方便地對這種計算機中最基本的代碼進行更新。 這樣，隨著各種專門應(yīng)用不斷提出新的要求，新的存儲器技術(shù)也層出不窮，從PC機直到數(shù)字相機。本文即著眼于對現(xiàn)有的存儲器技術(shù)及其未來走向進行考察。 DRAM 嚴重依賴于PC的DRAM市場總是處于劇烈的振蕩之中。對目前處于衰退過程中的供應(yīng)商們來說，降低每比特DRAM生產(chǎn)成本唯一劃算的方法就是縮小DRAM芯片的尺寸。所以，制造商們就不斷地尋找可以縮小DRAM芯片尺寸的方法。 隨著市場的復(fù)蘇和邊際效益的增長，供應(yīng)商們會逐漸轉(zhuǎn)向使用300mm的大圓片。但現(xiàn)在，大多數(shù)DRAM生產(chǎn)商都承擔(dān)不起在300mm圓片上生產(chǎn)的費用。 就像石油公司都想多賣高品質(zhì)汽油以獲取高額利潤一樣，DRAM生產(chǎn)商也正在把產(chǎn)品線從SDRAM換成DDR SDRAM，希望賣個高價。在DDR之后又出來一個DDR II，這是一種更先進的DRAM技術(shù)，已經(jīng)受到英特爾的歡迎。出于同樣的原因，存儲器生產(chǎn)商們很快就會升級到DDR II技術(shù)。 同樣像石油公司不斷勘探新油田一樣，DRAM生產(chǎn)商也在不斷地開發(fā)新的市場，包括通信和消費電子市場在內(nèi)。他們希望這樣能降低對PC市場的依存度，平穩(wěn)渡過市場振蕩期。 許多生產(chǎn)商都開始針對這些市場開發(fā)專門的DRAM產(chǎn)品。 不幸的是，隨著人們開始對各種模塊和服務(wù)器進行升級，PC市場在未來仍將是DRAM應(yīng)用最主要的推動力。盡管一些生產(chǎn)商認為通信將成為另一個主要的推動力，但根據(jù)iSuppli公司的預(yù)測，至少在2002年，通信市場在DRAM銷售中所占的份額將仍低于2%。 生產(chǎn)商對消費電子市場的期望值更高。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)字電視是DRAM應(yīng)用增長最迅速的領(lǐng)域，但與PC市場相比，其份額仍然太小了。 但是，不論是消費電子市場還是PC市場，DRAM面臨的******挑戰(zhàn)都是以下需求：更高的密度、更大的帶寬、更低的功耗、更少的延遲時間以及更低的價格。因此，對DRAM生產(chǎn)商和用戶來說，在消費電子領(lǐng)域中性價比還是最主要的考慮因素。 現(xiàn)在已經(jīng)有許多公司在開始或已經(jīng)開始提供專門為各種非PC應(yīng)用設(shè)計的DRAM，包括短延遲DRAM（RL-DRAM）以及各種Rambus DRAM（RDRAM）。 這些專用DRAM的產(chǎn)量都很小，單位售價很高。因此，iSuppli相信在非PC領(lǐng)域內(nèi)，這些專用存儲器永遠不會取代普通的SDRAM和DDR存儲器。 所以，對DRAM來說，其未來屬于低價、標(biāo)準(zhǔn)、大量生產(chǎn)的、面向其占******份額的PC市場的技術(shù)。 閃存和其他非易失性存儲器 目前，非易失性存儲器技術(shù)的最高水平是閃存。如同DRAM依賴于PC市場一樣，閃存也依賴于手機和機頂盒市場。由于這些設(shè)備的需求一直不夠強勁，所以閃存目前良好的銷售情況只是季節(jié)性的，今年下半年就會降下來。 但到明年上半年，手機、數(shù)字消費產(chǎn)品以及數(shù)字介質(zhì)的需求會比較強勁，所以閃存的前景也會變得光明一些。 盡管目前非易失性存儲器中*********的就是閃存，但技術(shù)卻并未就此停步。生產(chǎn)商們正在開發(fā)多種新技術(shù)，以便使閃存也擁有像DRAM和SDRAM那樣的高速、低價、壽命長等特點。 非易失性存儲器包括鐵電介質(zhì)存儲器（FRAM或FeRAM）、磁介質(zhì)存儲器（MRAM）、奧弗辛斯基效應(yīng)一致性存儲器（OUM）以及聚合物存儲器（PFRAM），對數(shù)據(jù)處理來說，它們都很有前途，因為它們突破了SRAM、DRAM以及閃存的局限性。 每種技術(shù)都有自己的目標(biāo)市場，iSuppli公司將在下面逐一進行分析。 FRAM FRAM是下一代的非易失性存儲器技術(shù)，運行能耗低，在斷電后能長期保存數(shù)據(jù)。它綜合了RAM高速讀寫和ROM長期保存數(shù)據(jù)的特點。 這項技術(shù)利用了鐵電材料可保存信息的特點，使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS半導(dǎo)體存儲器制造工藝來生產(chǎn)，直到近日才研發(fā)成功。但是，F(xiàn)RAM的壽命是有限的，而其讀取是破壞性的，就是說一旦進行讀取，F(xiàn)RAM中存儲的數(shù)據(jù)就消失了。 MRAM MRAM是非易失性的存儲器，速度比DRAM還快。在實驗室中，MRAM的寫入時間可低至2.3ns。 MRAM擁有無限次的讀寫能力，并且功耗極低，可實現(xiàn)瞬間開關(guān)機并能延長便攜機的電池使用時間。而且，MRAM的電路比普通存儲器還簡單，整個芯片只需一條讀出電路。 但就生產(chǎn)成本來看，MRAM比SRAM、DRAM及閃存都高得多。 OUM OUM是一種非易失性存儲器，可以替代低功耗的閃存。它擁有很長的讀寫操作壽命，并且比閃存更易集成。OUM存儲單元的密度極高，讀取操作完全安全，只需極低的電壓和功率即可工作，同現(xiàn)有邏輯電路的集成也相當(dāng)簡單。用OUM單元制作的存儲器大約可寫入10億次，這使它成為便攜設(shè)備中大容量存儲器的理想替代品。 但是，OUM有一定的使用壽命，長期使用會出一些可靠性問題。 PFRAM PFRAM是一種塑料的、基于聚合物的非易失性存儲器，通過三維堆疊技術(shù)可以得到很高的密度，但它的讀寫操作壽命有限。 PFRAM可能會替代閃存，并且其成本只有NOR型閃存的10%左右。塑料存儲器的存儲潛力也相當(dāng)巨大。 今后，生產(chǎn)聚合物存儲器可能會變得像印照片一樣簡單，但今年才剛剛開始對這種存儲器的生產(chǎn)工藝進行研發(fā)。PFRAM的讀寫次數(shù)也有限，并且其讀取也是破壞性的，就像FRAM一樣。 總之，存儲器技術(shù)將會繼續(xù)發(fā)展，以滿足不同的應(yīng)用需求。就PC市場來說，更高密度、更大帶寬、更低功耗、更短延遲時間、更低成本的主流DRAM技術(shù)將是不二之選。 而在非易失性存儲器領(lǐng)域，供應(yīng)商們正在研究閃存之外的各種技術(shù)，以便滿足不同應(yīng)用的需求，而這些技術(shù)各有優(yōu)劣。 |
