中国内存从此起飞?
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我国的DRAM内存、NAND闪存技术与电子技术发达国家相比要落后多年,像韩国三星、日本的东芝等企业,一直是我们追逐的对象。而中国的科学研究人员在此方面也获得了喜人的成就。就在数月前国内媒体报道我国的PCM相变内存项目已经开工建设,价值130亿元的项目正如火如地荼施工中。更值得提到了的是,这个包含复旦大学科研团队心血基于半导体结构的二维非易失性存储芯片性能将是以往此类芯片的1000倍之多,刷新时间是传统内存的150多倍,其超高的耐用性是国产芯片的一大优势!
DIY玩家应该知道内存、闪存各自的优缺点——内存速度极快,但是断电就会损失数据,而且成本昂贵,闪存的延迟比内存高一个量级,但好处就是能保存数据,同时成本更低,所以业界一直在寻找能同时具备内存、闪存优点的存储芯片,也就是能保存数据的同时具备极快的速度。
英特尔研发的3D XPoint闪存就有类似的特性, 号称性能是闪存的1000倍,耐用性是闪存的1000倍,前面新闻提到的PCM相变存储也是类似的技术,能够在断电时保存数据同时性能类似内存,只不过这些新型存储芯片现在还没有达到内存、闪存这样成熟的地步。
中国学者研发的存储芯片也是这个方向的,根据他们发表在《自然·纳米技术》杂志上的论文来看,他们研发的存储芯片使用的不是传统芯片的场效应管原理,因为后者在物理尺寸逐渐缩小的情况下会遇到量子效应干扰,所以张卫、周鹏团队使用的是半浮栅极(semi-floating gate)晶体管技术,他们据此展示一种具有范德·瓦尔斯异质结构的近非易失性半浮栅极结构,这种新型的存储芯片具备优异的性能及耐用性。
具体来说,与DRAM内存相比,它的数据刷新时间是前者的156倍,也就是能保存更长时间的数据,同时具备纳秒(ns)级的写入速度(NAND闪存的延迟一般在毫秒级),与传统二维材料相比其速度快了100万倍。,所以这种新型内存有望缩小传统内存与闪存之间的差距。
如今我国虽在此技术上有了突破性进展,但在2-3年内还不能实现量产。这在具备DRAM、NAND优点的新型存储芯片上有着共同的问题。在未来5年内当这种产品实现量产将会给传统型芯片带来冲击。