迎接嵌入式存儲器轉型 全球晶圓代工大廠投入MRAM研發

據SemiEngineering網站報導，GlobalFoundries、三星(Samsung)、台積電(TSMC)和聯電(UMC)計劃在2017年稍晚開始提供ST-MRAM或STT-MRAM，取代NORFlash，此舉代表市場的巨大轉變，因為到目前為止，只有Everspin已經為各種應用提供MRAM，例如電池供電的SRAM替代品、讀寫緩存(WriteCache)等。

　　STT-MRAM的下一個大好機會就是嵌入式存儲器IP市場，NORFlash是傳統嵌入式存儲器，隨著製程從40nm進展到28nm，NORFlash已經出現各種各樣的問題，因此，這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉變為先進節點的替代技術。

　　GlobalFoundries嵌入式存儲器副總裁DaveEggleston表示，嵌入式快閃記憶體將繼續作為資料保存技術主流，特別是汽車和安全應用領域，嵌入式快閃記憶體將會有很長的使用壽命，但沒有擴展空間，當達到28nm製程以上時，嵌入式快閃記憶體實際上會成為昂貴的選擇。

　　因此，業界需要一個新的解決方案，STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式存儲器應用做好準備。

先作為補充技術，進一步替代嵌入式DRAM和SRAM，也是MRAM的巨大機會，將為處理器添加持久性功能。

　　無論如何，MRAM可能會因為幾個因素，成為一個大市場或利基解決方案，包括多個供應商和一系列的應用推動STT-MRAM發展，此外，主要代工廠投入STT-MRAM也可能會推動規模經濟化，降低技術成本。

　　但仍有一些挑戰，不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的晶片，此外，STT-MRAM是一種相對較新的技術，客戶可能需要花點時間整合，各種製造上的挑戰也必須解決。

不過，4大代工廠都決定為嵌入式客戶投入開發作業，三星有自己的IP，其他代工廠正在與各種合作夥伴合作。

　　除了Everspin和代工廠之外，英特爾(Intel)、美光(Micron)和東芝與SK海力士都投入MRAM研發，同時，幾家新創公司如Avalanche、Crocus、SpinTransferTechnologies都正在開發。

對大多數企業而言，生產MRAM說起來比做容易，因為MRAM涉及開發新材料、集成方案和設備，與傳統存儲器相比，生產流程也不同。

　　在晶圓廠的進展中，STT-MRAM目前有2個用例，第一個是替換嵌入式快閃記憶體，另一個是嵌入式SRAM，業界一致認為，STT-MRAM是一個很好的嵌入式解決方案。

多年來，業界一直在探索STT-MRAM的發展，目標是取代DRAM，現在還在努力探索中。

　　而STT-MRAM仍然需要證明它可以在汽車的高溫下滿足可靠性和資料儲存規格。

在微控制器(MCU)市場的嵌入式存儲器需求也在增溫，如NORFlash用於代碼儲存和其他功能。

MCU製程從40nm進展到28nm，NORFlash也是，然而，在2xnm節點，NORFlash開始遭受寫入速度慢和耐久性問題，且因為需要更多光罩步驟使成本更高。

　　超過28nm以後，NORFlash就難以擴展，所以人們正在尋找替代品，但是用新的存儲器類型替換NORFlash不是一項簡單的任務，新型存儲器類型的成長關鍵要求是性能、可靠性、密度和成本。

　　現在，STT-MRAM似乎已經在2xnm節點的嵌入式市場準備就緒，其他存儲器類型仍然停留在研發階段。

報導指出，隨著產業正在開發STT-MRAM，同時也專注準備MRAM研發，包括SOT-MRAM磁存儲器，將作為基於SRAM技術的緩存替代品。