Crossbar：單芯片實(shí)現(xiàn)太字節(jié)存儲，我們能做到

物聯(lián)網(wǎng)、云存儲推動(dòng)了數(shù)據(jù)的急劇增長，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)量每兩年就會翻一番，到 2020 年會達(dá)到 44TB。從超低功耗微控制器到大型數(shù)據(jù)中心的連接器件，存儲器無處不在，相對于老式的磁盤存儲器，閃存提供了更好的讀寫性能，采用閃存的固態(tài)硬盤發(fā)展勢頭加速，是由于它沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)固件，尺寸更小且速度更快。為了滿足市場需求，閃存制造商不得不通過縮小存儲單元的尺寸，讓每個(gè)存儲單元獲得更大的存儲容量，問題在于少量的電子被用來存儲信息，這使得讀寫不發(fā)生錯(cuò)誤的難度越來越大，隨著閃存存儲單元尺寸的逐步縮小，器件的性能和可靠性變得越來越差，壽命會越來越短。當(dāng)閃存退出主流，誰會成為其在存儲領(lǐng)域的替代者？

與非網(wǎng)記者受邀參加了 Crossbar 公司的新品發(fā)布會，他們研發(fā)了一種全新的存儲器技術(shù)，被稱為電阻型隨機(jī)存儲器（RRAM）。Crossbar 公司首席執(zhí)行官 George Minassian 博士介紹，“我們開發(fā)了一種可持續(xù)的方法，通過在存儲單元中形成可移除納米級導(dǎo)電細(xì)絲，用于改變并測量介質(zhì)材料的電阻，隨著 RRAM 存儲單元尺寸的逐步縮小，器件的性能和可靠性能夠得以保持，由于導(dǎo)電細(xì)絲的寬度僅僅幾個(gè)納米，因此 RRAM 能夠滿足對小尺寸高密度存儲器的不斷增長的需求，其特點(diǎn)是它可以由任何半導(dǎo)體工廠低成本制造。”

Crossbar 公司首席執(zhí)行官 George Minassian 博士（左三），盧偉博士（左二）

這項(xiàng)技術(shù)由 Crossbar 的首席科學(xué)家和聯(lián)合創(chuàng)始人盧偉博士研發(fā)，其擁有清華大學(xué)物理學(xué)士學(xué)位，以及德克薩斯州萊斯大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。盧博士在 RRAM 領(lǐng)域積累了十二年的研究經(jīng)驗(yàn)，他先作為哈佛大學(xué)的博士后研究員，然后被任命為密歇根大學(xué)教授從事這項(xiàng)研究。他是納米結(jié)構(gòu)和設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)先專家，包括基于雙端電阻開關(guān)設(shè) 備的高密度內(nèi)存和邏輯系統(tǒng)、神經(jīng)元電路、半導(dǎo)體納米線設(shè)備和低維系統(tǒng)中的電子輸運(yùn)。

既然是革命性的存儲技術(shù)，自然有著超凡的優(yōu)勢，究竟具有哪些優(yōu)異的特點(diǎn)，不妨從參數(shù)來看。George Minassian 指出，“RRAM 提供用于 MCU、SoC 和 FPGA 的低遲滯、高性能、低功耗嵌入式存儲器，面向低功耗和安全的物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴和平板電腦、消費(fèi)電子、工業(yè)和汽車電子市場。Crossbar 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)極高密度的存儲解決方案，包括：在單芯片上實(shí)現(xiàn)太字節(jié)（terabyte）存儲；比 DRAM 高 40 倍的密度，并具備最高的性能和可靠性；100 倍更快的讀取速度；比 NAND 快 1,000 倍的寫入速度；比 NAND 高 1,000 倍的耐久性；支持高溫環(huán)境，可用于數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)設(shè)備?！卑凑找陨系膮?shù)計(jì)算，以后數(shù)據(jù)中心在同等容量的需求下可以瘦身不少。

相信很多人和筆者有著同樣的疑問，半導(dǎo)體巨頭都在美國硅谷誕生，一般先進(jìn)的技術(shù)都是從美國開始流行起來，而 Crossbar 為什么將其具有革命性的存儲技術(shù)到中國來進(jìn)行發(fā)布？George Minassian 博士解釋，“預(yù)計(jì)到 2018 年，全球市場對非易失性內(nèi)訓(xùn)的需求將達(dá)到 600 億美元，中國市場占到三分之一，大概 200 億美金，這是一個(gè)很大的市場。而且中國是電子行業(yè)發(fā)展最快的市場，亦是絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造基地。我們近期與中芯國際已達(dá)成合作，將我們的嵌入式技術(shù)用于中芯國際 40nm 甚至更高工藝，有望使新的應(yīng)用開發(fā)受益。”由此可見，是中國巨大的應(yīng)用市場以及中國成熟的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈吸引了 Crossbar 的目光。

RRAM 技術(shù)無疑非常優(yōu)秀，有著巨大的市場前景，但是閃存公司也在努力研發(fā)克服目前劣勢的解決方案，希望盡早見到 RRAM 技術(shù)產(chǎn)品面世。

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