nand闪存已经成为固态存储的现行标准,并且正在向3d立体堆叠和更新工艺迈进,不过它也存在诸多问题,尤其是寿命随着工艺的先进化而不断缩短,tlc格式也引发了诸多质疑,因此研发一种可取而代之的新式非易失性存储技术势在必行。选移移动硬盘备份手机电脑的数据,大部分是为了存一些日常生活、旅游等等攒下来的照片 、视频,所以对移动硬盘的安全性能要求很高。
这其中最有希望的就是电阻式ram(简称rram),三星、闪迪等巨头都在投入,但走在最前列的是一家美国创业crossbar。
crossbar成立于2010年,总部位于加州生克拉拉,已融资5000多万美元。的很多创业人员都来自密歇根大学,首席科学家、联合创始人wei lu(卢伟)就是那里的副教授。团队现有40-45人,大多都有深厚的半导体研发背景。
rram相较于nand最大的优势就是更好的性能、寿命。nand的读取延迟一般在几百微妙级别,crossbar宣称他们可以做到最低50纳秒,也就是加快了上万倍。
rram的编程擦写循环更是可以达到数百万次,初期也能做到10万次左右,nand闪存现在只有区区几千次。
令人欢欣鼓舞的最新消息是,crossbar宣布他们的rram已经开始进入商业化阶段,也就是有了可用的成品芯片,并证明自己能够进入工厂量产。
crossbar初期准备面向嵌入式市场,授权给asic、fbga、soc开发商,预计首个样品2015年初出炉,2015年底或2016年初量产。
除了授权,crossbar还在开发自己的芯片,容量和密度更高,大概会在2017年面世。
更美妙的是,rram可使用常规的cmos工艺制造,只需稍加调整即可,几乎任何现有晶圆厂的生产线都可以直接利用,有利于控制成本。nand,尤其是3d立体堆叠的nand,则需要昂贵的特殊工具,所以能生产的寥寥无几。
此外,rram不会有nand工艺越先进、制造越困难、寿命越短、性能越低的尴尬。nand之所以非要3d堆叠,唯一原因就是平面nand在越过15nm工艺之后寿命和性能的损失将无法接受,rram则至少可以走到4-5nm,且期间不会有任何问题。
事实上,crossbar已经在实验室里展示了8nm rram芯片。
rram当然也可以立体堆叠,能够大大提升存储密度,同时还设计了独特的选择器(selector),来避免潜通路电流(sneak path current)的干扰——读取某元件状态时,会受到附近元件电流的影响,导致读取错误。
crossbar现在只做了3层,但是商业化量产时至少会有16层,单颗容量可达1tb(128gb)。