近几年来，存储行业发展突飞猛进，随着工艺制程的不断迭代，精细化，现在的晶圆工艺已经研发到2nm级别，直逼微缩极限，而NAND Flash往堆栈式上不断发展，目前达到QLC级别，据了解，已经在研发PLC了，但是研发需要时间，存储行业的发展会因此暂时停滞吗？

据了解，近年来涌出了不少新兴非易失性存储器，除了已知的闪存（Flash），还有铁电随机存取存储器（FRAM），磁性随机存取存储器（MRAM），相变存储器（PCM）和电阻式随机存取存储器（RRAM）。

随着5G新基建，AI智能等科技领域的发展，大数据中心，互联网，新能源汽车充电桩等领域为集成电路产业以及市场带来了新的机遇。

只要数据的地方，就有需要存储器，新基建带来的机遇也给存储技术带来新的挑战。那么，新兴存储技术是怎么出现在人们的视线的呢？

传统存储技术中有一道障碍是至今为止还未跨过去的，那就是CPU与存储器的纽带。

更强随机存储器MRAM

CPU是微机的核心，负责逻辑运算与数据处理。CPU处理的数据从哪里来呢？答案是内存。CPU中的数据由内存读取过来，内存中的数据则是通过输入单元传入，CPU执行得到的数据需要传回内存，然后通过输出单元输出给接收者。

那么CPU是如何与存储器交互的呢？

计算机是靠电信号控制的，因此能处理和传输的也都是电信号，电信号是靠导线传输的。存储器被划分为若干个单元，存储单元从零开始编号，这些编号可以被看做内存单元的地址，有了这些地址，cpu指令才知道取得的数据是自己想要的。

要发挥出CPU最大性能，存储器也要与之匹配。特别是AI的发展，数据需求量暴增，如果存储器与CPU的匹配度不高，会大大影响数据的处理效率，因此越来越多的厂家都在寻找成本适宜，速度快，性能好的存储解决方案。

目前来看，最受期待的就是MRAM。由于嵌入式存储技术SRAM和NOR闪存无法有效扩展到28nm以上，因此被磁性随机存储器（MRAM）或其他技术取代。另外，MRAM和自旋隧道扭矩RAM（STT MRAM）开始取代了NOR、SRAM以及部分DRAM。

MRAM与DRAM不同，数据不是存储在电荷流中，而是存储在磁性存储元件中，断电时，MRAM储存的数据不会丢失，且耗能较低，读写速度快，可媲美SRAM，比Flash速度快百倍，在存储容量方面能替代DRAM，且数据保存时间长，适合高性能应用。而STT-RAM是MRAM的升级技术，采用自旋极化电流驱动，具有比传统MRAM更好的可伸缩性。

作为多晶体管SRAM的替代品，STT MRAM可以减少晶体管的数量，从而提供低成本，高密度的解决方案。许多企业和消费类电子设备都将MRAM用作嵌入式高速缓存存储器，并且所有主要的代工厂都在SoC产品中提供MRAM作为嵌入式存储器。

STT MRAM的可用性加速了这种趋势，并允许更高的容量。由于MRAM和STT-RAM工艺与常规CMOS工艺具有兼容性，因此这些存储器可以直接构建在CMOS逻辑晶圆之上，也可以在CMOS制造过程中集成。

汽车领域存储器FRAM

汽车黑匣子，也就是汽车里的事件数据记录器（EDR）。随着更多的半自动和全自动驾驶车辆在公共道路上进行测试，并最终成为大众的生产模型，作为ADAS系统一部分存储在EDR中的摄像机和传感器数据发挥着关键作用，除了可以确定交通事故责任追究还可以提供数据改进汽车设计。

而FRAM的出现刚好满足了关键任务数据捕获的性能和可靠性要求，好像就是专门为自动驾驶汽车所需的高速非易失性数据记录而设计的。FRAM存储器提供即时写入功能，无限的耐用性和接近零的软错误率，以支持对功能安全标准的遵守。

铁电存储器的操作与浮栅技术衍生的传统可写非易失性存储器的操作完全不同，后者通过将电荷存储在位单元中来工作。闪存或EEPROM存储器使用电荷泵在芯片上产生高电压（10 V或更高），并迫使电荷载流子通过栅极氧化物。这产生长的写入延迟并且需要高的写入功率，这对存储单元具有破坏性。

相比之下，FRAM的写入速度实际上是即时的-只需几皮秒。由于持续时间短，该写操作可由FRAM存储芯片的固有电容供电。这意味着，一旦将数据提供给设备的引脚，就可以保证即使系统电源出现故障也可以存储数据，并且无需电容器或任何其他外部电源。即时写入速度还意味着板上无需高速缓冲SRAM或DRAM存储器。

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