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        ?中國(guó)研發(fā)新型存儲(chǔ)芯片:性能快了100萬倍

        文章出處:半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:上海意泓電子科技有限責(zé)任公司 發(fā)表時(shí)間:
        2020
        11-10

        相比三星、東芝、美光等公司,中國(guó)現(xiàn)在DRAM內(nèi)存、NAND閃存技術(shù)上要落后多年,不過中國(guó)的科研人員也一直在追趕最新一代技術(shù),前不久有報(bào)道稱中國(guó)投資130億元開建PCM相變內(nèi)存,性能是普通存儲(chǔ)芯片的1000倍,現(xiàn)在更厲害的來了——復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授張衛(wèi)、周鵬帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新的二維非易失性存儲(chǔ)芯片,他們使用了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),研發(fā)的存儲(chǔ)芯片性能優(yōu)秀,是傳統(tǒng)二維存儲(chǔ)芯片的100萬倍,而且性能更長(zhǎng),刷新時(shí)間是內(nèi)存的156倍,也就是說具備更強(qiáng)的耐用性。



        DIY玩家應(yīng)該知道內(nèi)存、閃存各自的優(yōu)缺點(diǎn)——內(nèi)存速度極快,但是斷電就會(huì)損失數(shù)據(jù),而且成本昂貴,閃存的延遲比內(nèi)存高一個(gè)量級(jí),但好處就是能保存數(shù)據(jù),同時(shí)成本更低,所以業(yè)界一直在尋找能同時(shí)具備內(nèi)存、閃存優(yōu)點(diǎn)的存儲(chǔ)芯片,也就是能保存數(shù)據(jù)的同時(shí)具備極快的速度。


        英特爾研發(fā)的3D XPoint閃存就有類似的特性, 號(hào)稱性能是閃存的1000倍,耐用性是閃存的1000倍,前面新聞提到的PCM相變存儲(chǔ)也是類似的技術(shù),能夠在斷電時(shí)保存數(shù)據(jù)同時(shí)性能類似內(nèi)存,只不過這些新型存儲(chǔ)芯片現(xiàn)在還沒有達(dá)到內(nèi)存、閃存這樣成熟的地步。


        中國(guó)學(xué)者研發(fā)的存儲(chǔ)芯片也是這個(gè)方向的,根據(jù)他們發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》雜志上的論文來看,他們研發(fā)的存儲(chǔ)芯片使用的不是傳統(tǒng)芯片的場(chǎng)效應(yīng)管原理,因?yàn)楹笳咴谖锢沓叽缰饾u縮小的情況下會(huì)遇到量子效應(yīng)干擾,所以張衛(wèi)、周鵬團(tuán)隊(duì)使用的是半浮柵極(semi-floating gate)晶體管技術(shù),他們據(jù)此展示一種具有范德·瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的近非易失性半浮柵極結(jié)構(gòu),這種新型的存儲(chǔ)芯片具備優(yōu)異的性能及耐用性。


        具體來說,與DRAM內(nèi)存相比,它的數(shù)據(jù)刷新時(shí)間是前者的156倍,也就是能保存更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù),同時(shí)具備納秒(ns)級(jí)的寫入速度(NAND閃存的延遲一般在毫秒級(jí)),與傳統(tǒng)二維材料相比其速度快了100萬倍。,所以這種新型內(nèi)存有望縮小傳統(tǒng)內(nèi)存與閃存之間的差距。


        當(dāng)然,這個(gè)技術(shù)進(jìn)展還是很不錯(cuò)的,只是別指望技術(shù)很快量產(chǎn),更不可能在未來兩三年內(nèi)進(jìn)入市場(chǎng),但凡同時(shí)具備DRAM、NAND優(yōu)點(diǎn)的新型存儲(chǔ)芯片都有這個(gè)問題,并沒有成熟到量產(chǎn)上市的地步,傳統(tǒng)內(nèi)存、閃存還有很長(zhǎng)的壽命。

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