下一個“黑馬”賽道,MRAM存儲器市場蠢蠢欲動
- 發(fā)布時間:2024-02-19 17:43:29
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據(jù)日經(jīng)新聞網(wǎng)報道,近期晶圓代工廠商力積電(PSMC)傳出將和日本新創(chuàng)企業(yè)合作,目標在2029年量產(chǎn)MRAM,將利用力積電計劃在日本興建的晶圓廠第2期工程產(chǎn)線進行量產(chǎn)。
根據(jù)報道,東北大學長年來持續(xù)研究MRAM,而PowerSpin將提供MRAM IP給力積電,力積電在推動研究、試產(chǎn)后,目標在2029年開始進行量產(chǎn),期待可應用于生成式AI數(shù)據(jù)中心。
力積電攜手日本網(wǎng)路金融廠商SBI Holdings計劃在日本宮城縣興建晶圓廠,該晶圓廠將分為2期工程,第1期工程目標2027年投產(chǎn)、第2期工程目標2029年投產(chǎn),而力積電預計將利用第2期工程產(chǎn)線,于2029年量產(chǎn)MRAM。
何為MRAM?
理論上講,MRAM,全稱是Magnetoresistive Random Access Memory,是一種非易失性(Non-Volatile)的磁阻式隨機存取存儲器,是一種基于隧穿磁阻效應的技術,屬于當前新型存儲器技術之一(下表為新型存儲技術關鍵指標對比)。
從特性上看,MRAM具備讀寫次數(shù)無限、寫入速度快(寫入時間可低至2.3n)、功耗低、和邏輯芯片整合度高等特點,產(chǎn)品主要適用于容量要求低的特殊應用領域以及新興的IoT嵌入式存儲領域。
MRAM技術在1990年開始逐漸發(fā)芽。1995年,摩托羅拉(后來成為飛思卡爾)開始了MRAM開發(fā)工作,之后1998年摩托羅拉開發(fā)出256Kb MRAM測試芯片,兩年后IBM和英飛凌加入MRAM,建立了MRAM聯(lián)合開發(fā)計劃,后續(xù)有更多的企業(yè)和機構也加入了MRAM技術棋局。
據(jù)了解,MRAM耗電力可壓低至主流存儲器(DRAM、NAND Flash)的百分之一,且寫入速度快、即便切斷電源資料也不會消失,不過,除了制造成本高之外,和現(xiàn)行存儲器相比,耐久性、可靠性等問題仍需克服。
從主流的MRAM技術來看,MRAM技術包括嵌入式磁阻RAM(MRAM)、自旋傳遞扭矩MRAM(STT-MRAM)、SOT-MRAM(自旋軌道扭矩磁性隨機存儲器)。目前MRAM主要以美國半導體大廠EverspinTechnologies推出的STT-MRAM(垂直混合自旋扭矩轉換磁性隨機存儲器)為代表。據(jù)悉,Everspin公司已量產(chǎn)MRAM產(chǎn)品。
其中,STT-MRAM使用隧道層的“巨磁阻效應”來讀取位單元,當該層兩側的磁性方向一致時為低電阻,當磁性方向相反時,電阻會變得很高。與其他新興存儲技術相比,STT-MRAM耐用性較為出色,并且存儲速度極快,還被認為是最高級的緩存存儲器。
SOT-MRAM(自旋軌道扭矩磁性隨機存儲器),采用三端式MTJ結構,將讀取和寫入路徑分開,通過分離讀寫路徑,提供更高的耐用性。
業(yè)界認為,STT-MRAM和SOT-MRAM這兩種存儲器有望成為高性能計算系統(tǒng)(如數(shù)據(jù)中心)分級存儲體系中的上佳選擇。不過,如果要將STT-MRAM或SOT-MRAM用作高密度存儲器,還需在存儲器成本和密度方面有進一步提升。
值得一提的是,去年3月初,中科院微電子所在SOT-MRAM的關鍵集成技術領域取得新進展。為了更好地解決SOT-MRAM的刻蝕技術難題以實現(xiàn)SOT-MTJ的高密度片上集成,同時研究不同的刻蝕工藝對器件磁電特性的影響,中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發(fā)中心羅軍研究員課題組開發(fā)了一種基于垂直磁各向異性SOT-MTJ的刻蝕“停MgO”工藝(SOMP-MTJ),該工藝有效地解決了SOT-MRAM制造中的刻蝕短路問題。
資本瞄準MRAM加注
據(jù)全球半導體觀察不完全統(tǒng)計,包括致真存儲、亙存科技、馳拓科技等布局MRAM的企業(yè)獲得資本投資:致真存儲完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資;馳拓科技獲得B輪融資;亙存科技獲得新一輪融資;凌存科技獲pre-A輪融資。
致真存儲:
2023年7月,致真存儲完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資,投資方包括俱成資本、中國互聯(lián)網(wǎng)投資基金、京鵬投資等。本輪融資將主要用于加強研發(fā)團隊建設和設備采購,提升產(chǎn)品研發(fā)能力,加速磁性隨機存儲器(MRAM)芯片的研發(fā)和生產(chǎn)線建設落地。
資料顯示,致真存儲成立于2019年,是一家以磁存儲技術為基礎的創(chuàng)新性科技企業(yè),掌握芯片設計、研發(fā)及生產(chǎn)制造等關鍵核心技術。該公司基于產(chǎn)學研全鏈條合作模式,依托國內(nèi)半導體制造產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢,形成了面向MRAM芯片產(chǎn)品的全國產(chǎn)化生產(chǎn)制造流程。
致真存儲芯片制造項目于2023年11月底開工,項目總投資30億元,將分兩期在新區(qū)建設8英寸、12英寸新一代存儲芯片生產(chǎn)線及研發(fā)中心。所產(chǎn)芯片將極大提升物聯(lián)網(wǎng)及汽車芯片存儲器性能,助力新區(qū)打造國內(nèi)存儲芯片產(chǎn)業(yè)新增長極。同時,圍繞存儲芯片領域,吸引產(chǎn)業(yè)鏈相關上下游企業(yè)進行落地布局,將進一步推動新區(qū)“芯屏”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
馳拓科技:
馳拓科技于2023年12月底獲得B輪融資,由金控投資公司、誠通混改基金、誠通國調(diào)基金、國調(diào)科改基金、國新綜改基金、湖州信創(chuàng)、尚頎資本等機構投資。
馳拓科技成立于2016年,專注于新型高端存儲芯片及相關芯片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,面向物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)控制及汽車電子等領域提供半導體芯片和應用解決方案。
馳拓科技擁有12英寸新型存儲芯片中試線,建立了28nm、40nm等多個先進工藝平臺,自主研發(fā)掌握了MRAM設計、制造全套關鍵技術,成功開發(fā)獨立式存儲芯片和嵌入式IP等系列產(chǎn)品,技術水平處于國際第一梯隊,是國內(nèi)領先的新型高端存儲芯片設計制造廠商。
亙存科技:
2023年9月中旬,聚辰股份完成了對MRAM技術企業(yè)亙存科技新一輪融資的領投,優(yōu)源資本、中冀投資和BV百度風投等跟投。
資料顯示,聚辰半導體于2009年成立,是一家全球化的芯片設計高新技術企業(yè),目前公司擁有非易失性存儲芯片(EEPROM & NOR Flash)、音圈馬達驅動芯片和智能卡芯片等主要產(chǎn)品線,產(chǎn)品廣泛應用于智能手機、內(nèi)存模組、汽車電子、液晶面板、工業(yè)控制、通訊、藍牙模塊、白色家電、醫(yī)療儀器等眾多領域。
亙存科技成立于2019年,是一家專注于圍繞MRAM技術進行相關芯片產(chǎn)品設計開發(fā)和銷售的Fabless企業(yè)。該公司具備獨立式MRAM存儲芯片”和包含嵌入式MRAM的“AI SoC芯片”兩條核心產(chǎn)品線,定位于消費、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等領域。
凌存科技:
據(jù)園豐資本消息,蘇州凌存科技有限公司(簡稱“凌存科技”)戰(zhàn)略投資簽約儀式舉行,本輪系凌存科技pre-A輪融資,由乾融園豐天使基金領投,國芯科技、創(chuàng)耀科技和深圳創(chuàng)享投資跟投。
本輪融資將助力凌存科技進一步加速第三代高速、低功耗、高密度磁性存儲器MeRAM的產(chǎn)業(yè)化落地,換道超車,讓國產(chǎn)新型存儲芯片在國際上實現(xiàn)領先優(yōu)勢。
資料顯示,凌存科技總部位于蘇州工業(yè)園區(qū),主要業(yè)務為開發(fā)第三代電壓控制磁性存儲器(Voltage-Controlled MRAM)。公司已獲得多項電壓控制磁性存儲器核心專利授權,專利涉及器件設計、電路設計、材料和工藝整合技術等,并且已成功開發(fā)出世界首款高速、高密度、低功耗的存儲器MeRAM原型機和基于MeRAM的真隨機數(shù)發(fā)生器。
凌存科技主要業(yè)務包含兩個板塊,芯片銷售和IP授權。芯片銷售,即開發(fā)基于VC-MRAM的高性能存儲芯片MeRAM與真機數(shù)發(fā)生器芯片,廣泛應用于車載電子、高性能運算、安全等領域;IP授權,即將公司存儲介質(zhì)、集成電路、系統(tǒng)及相關專利授權給有高效性運算以及安全芯片需求的公司自行開發(fā)相關產(chǎn)品。
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