新兴存储将改变行业，对不同新兴存储的看法

据Objective Analysis 和 Coughlin Associates 新发布的报告显示，新兴存储器已经开始增长，到 2032 年应该会攀升至约 440 亿美元。“这是未来十年值得关注的半导体市场，”Coughlin Associates 总裁 Thomas Coughlin 博士说。“那些参与这个市场的人可以计划显着增长。”

他们表示，内存制造商和代工厂并不是唯一需要考虑参与的公司，如果他们不想被这种转变抛在后面的话。SoC 的设计人员和用户已经将这些新的非易失性存储器整合到前沿设计中，以实现更具竞争力的功耗和系统响应能力。采用这种方法的人将享有巨大的市场优势。

通过取代包括 NOR 闪存、SRAM 和 DRAM 在内的现有技术，新兴内存市场最初将增长到 440 亿美元的水平。新存储器将取代微控制器、ASIC 甚至计算处理器中的独立存储器芯片和嵌入式存储器，之后它们将成长为自己的新市场。

“所有类型系统的设计人员都发现新兴存储器提供了以前无法获得的新优势，”Objective Analysis 总经理 Jim Handy 说。“随着新的嵌入式存储器类型降低功耗，物联网将发生革命性变化。更大的系统已经在改变其架构以采用持久内存来改善延迟和数据完整性。”

该报告解释了独立 MRAM 和 STT-RAM 收入将如何增长到约 14 亿美元，或 2021 年独立 MRAM 收入的 30 倍以上。与此同时，嵌入式 ReRAM 和 MRAM 将竞争取代 SoC 中的大部分嵌入式 NOR 和 SRAM，从而推动更大的收入增长。

Coughlin 博士补充说：“许多新兴内存类型需要新工具来支持不同的材料和工艺，这将为资本设备市场提供增长动力。”他指出，行业向新兴内存技术的迁移将启动坚实的基础。资本设备支出增加。“到 2032 年，MRAM 制造设备的总收入将增长到 2021 年总收入的 49 倍以上，达到约 15 亿美元。”

对不同新兴存储的看法

　　当前的存储器技术，包括闪存（NAND 和 NOR）、DRAM 和 SRAM，在其持续改进方面面临潜在的技术限制。因此，人们努力开发新的存储技术。这些新技术大多采用非易失性存储器技术，可用于长期存储或提供不通电时不丢失信息的存储器。这为电池和环境供电设备以及数据中心的节能提供了优势。 如大家所了解，常规的新兴存储器包括 PCM、RRAM、FRAM、MRAM、STT MRAM 和各种不太主流的技术，例如碳纳米管。根据当前的发展水平和这些技术的特点，电阻式 RAM （RRAM） 似乎是闪存的潜在替代品。但是，闪存具有几代技术，在需要更换之前将实施这些技术。因此，这种转变最早要到下一个十年才会完全发生。

　　美光和英特尔推出 3D XPoint Memory，这种技术具有高耐用性，性能比 NAND 好得多，虽然比 DRAM 慢一些，但密度比 DRAM 高；正在影响对 DRAM 的需求。英特尔于 2017 年推出了采用其 Optane 技术（使用 3D XPoint）的 NVMe SSD，并于 2019 年开始出货 DIMM-Optane 模块，3D XPoint 使用一种相变技术。但目前似乎无论是美光还是英特尔，在上面都比较消极，甚至放弃了。

　　磁性 RAM （MRAM） 和自旋隧道扭矩 RAM （STT MRAM） 开始取代 sNOR、SRAM 和可能的 DRAM。STT MRAM 和 MRAM 能力的发展速度将导致价格逐渐降低，而用高速和高耐用性非易失性存储器取代易失性存储器的吸引力使得这些技术非常具有竞争力，假设它们的体积增加以降低生产成本（因此购买价格）。

　　铁电 RAM （FRAM） 和一些 RRAM 技术有一些利基应用，并且随着 HfO FRAM 的使用，可用于 FRAM 的利基市场数量可能会增加。

　　迁移到非易失性固态主存储器和高速缓存将直接降低功耗，并启用新的省电模式，提供更快的断电恢复，并实现更稳定的计算机架构，即使在断电时也能保持其状态。最终，使用自旋而不是电流进行逻辑处理的自旋电子技术可用于制造未来的微处理器。基于自旋的逻辑可以实现非常高效的内存处理。 将非易失性技术用作与 CMOS 逻辑相结合的嵌入式存储器在电子工业中具有重要意义。

　　作为多晶体管 SRAM 的替代品，STT MRAM 可以减少晶体管的数量，从而提供低成本、高密度的解决方案。许多企业和消费类设备使用 MRAM 作为嵌入式高速缓存存储器，所有主要的代工公司都在 SoC 产品中提供 MRAM 作为嵌入式存储器。

　　STT MRAM 的出现加速了这一趋势并允许更高的容量。由于 MRAM 和 STT-RAM 工艺与传统 CMOS 工艺的兼容性，这些存储器可以直接构建在 CMOS 逻辑晶片之上，也可以在 CMOS 制造过程中结合使用。闪存与传统 CMOS 的兼容性不同。与 SRAM 相比，非易失性和更简单的 MRAM 和 STT MRAM 的功率节省是显着的。随着 MRAM 美元/GB 的成本接近 SRAM，这种替代可能会导致显着的市场扩张。

编辑：黄飞