後摩爾時代，中國兩大電子存儲技術

後摩爾時代新技術的爆發

摩爾定律被半導體行業視為金科玉律。

它揭示了半導體行業發展的速度和規律。

但是隨著科技迅猛發展，摩爾定律正逐漸的超出並且失效。

在2005年，國際半導體技術路線圖組織(ITRS)提出了「後摩爾定律」，以多重技術創新應用向前發展，將矽基和非矽基等技術相結合，以應對和滿足未來市場的需求。

2012年，美國電氣和電子工程協會撰寫了一篇長文《超越摩爾》。

中科院計算技術研究所研究員閔應驊對此進行了譯介。

閔應驊說，未來半導體工業有可能從「矽時代」進入「碳時代」。

目前光刻技術高度發達，主流的晶圓製程為14NM和7NM，最小製程已經達到了5NM。

晶圓的微縮已經趨於物理極限。

因此，電子存儲行業的「後摩爾時代」已經悄然到來。

在這樣的情況下，全球都在發展新的存儲技術。

儘管我國受到了國外的技術封鎖，半導體整體行業發展不足。

但是「後摩爾時代」在新存儲技術的研發上，我國將和國外是站在同一起跑線上的。

目前我國在一些新的存儲技術的發展上已經取得了巨大的進展。

RRAM（憶阻器）

憶阻器是華裔蔡少棠教授在90年代首先提出的。

在2008年惠普在《自然》公開憶阻器研究成果，表示憶阻器的存儲性能將遠勝於DRAM和NAND。

2012年勒菲爾德大學托馬斯博士及其同事製作出了一種具有學習能力的憶阻器。

2015年美國Stony Brook大學和California Santa Barbara大學用憶阻器構造了神經網絡，並且成功識別出三個字母。

在2016年，中國浙江大學和英國劍橋大有一項合作是將憶阻器植入人體，使其在疾病診斷中發揮作用。

2017年，《納米尺度》以內封面論文形式在線刊登了繆向水教授團隊關於非易失性憶阻器計算技術的研究成果，以《在二氧化鉿存儲器陣列中實現非易失性可重構時序邏輯》為題，報導了在憶阻器規模陣列中實現可重構邏輯功能的新方案。

憶阻器相關研究先後獲得國家自然基金項目、國家重點研發計劃項目、國家863主題項目、國家國際合作項目、國家重大專項的支持。

目前，我國已經能夠制出納米級性能穩定的憶阻器原型器件。

憶阻器不僅將成為內存、快閃記憶體的最佳替代者，而且它的應用遠不止這麼簡單。

它在人工智慧上也將產生巨大的作用。

目前在憶阻器技術上國際競爭已經達到了白熱化的程度。

准非易失性存儲器

近日，復旦大學微電子學院教授張衛、周鵬團隊在《自然·納米技術》發表了《用於准非易失應用的范德瓦爾斯結構半浮柵存儲》，介紹了最新研發的新存儲技術。

這項研究創新性地選擇了多重二維材料堆疊構成了半浮柵結構電晶體，二硫化鉬、二硒化鎢、二硫化鉿分別用於開關電荷輸運和儲存，氮化硼作為隧穿層，製成階梯能谷結構的范德瓦爾斯異質結。

新型存儲技術，既滿足了10納秒寫入數據速度，又實現了按需定製（10秒-10年）的可調控數據准非易失特性。

這種全新特性不僅在高速內存中可以極大降低存儲功耗，同時還可以實現數據有效期截止後自然消失，在特殊應用場景解決了保密性和傳輸的矛盾。

據介紹，新型存儲技術的存儲器寫入速度比目前U盤快10000倍，數據刷新時間是內存技術的156倍，並且擁有卓越的可調控性，可以實現按照數據有效時間需求設計存儲器結構。

在後摩爾時代，半導體領域新的存儲技術、新的介質材料的研究非常重要。

如果現在我國擁有和國外站在同一起跑線的機會，卻沒有重視，那麼未來，我國在半導體行業的發展方面和國外的差距將變得無法彌補。