3D NAND將原本建立在一個(gè)水平面上的閃存芯片側(cè)放，于是就像微觀的存儲(chǔ)摩天樓一樣，它們并排的堆疊在一起，形成了一個(gè)更密集的芯片，這個(gè)芯片的寫性能是今天2D或平面NAND的兩倍，可靠性是2DNAND的十倍。

 

在平面NAND上創(chuàng)建存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硅閃存單元的最密集工藝處于10nm和19nm之間。這到底有多??？用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說明：1納米是十億分之一米——人的頭發(fā)比25nm工藝技術(shù)制成的NAND閃存厚3000倍。一英寸有2500萬(wàn)納米。

 

NAND閃存使用晶體管和要捕獲的電荷（也被稱為電荷捕獲閃存）在硅單元中存儲(chǔ)一些數(shù)據(jù)，而RRAM使用連接硅層的微小導(dǎo)電細(xì)絲來(lái)表示數(shù)據(jù)——一個(gè)數(shù)字1或0。

 

在RRAM中，頂層的硅硝酸鹽創(chuàng)建了一個(gè)導(dǎo)電電極，底層是絕緣的氧化硅。一個(gè)正電荷在兩個(gè)硅層之間創(chuàng)建了一個(gè)細(xì)絲連接，代表一個(gè)1；負(fù)電荷打破這個(gè)細(xì)絲，創(chuàng)建一個(gè)電阻層或一個(gè)0。

 

在五年內(nèi)，這兩種存儲(chǔ)器中哪一種能夠在非易失性存儲(chǔ)器市場(chǎng)占有主導(dǎo)地位現(xiàn)在是不能判斷的，由于關(guān)于多少3D（或可堆疊）NAND閃存可以擴(kuò)展當(dāng)前的NAND閃存技術(shù)，專家們各有不同看法。一些專家說目前三星的24層會(huì)發(fā)展到將來(lái)的100層；另一些人相信它只有兩到三代，這意味著這種技術(shù)會(huì)在64層左右的時(shí)候達(dá)到瓶頸。

 

相比之下，RRAM一開始是具有優(yōu)勢(shì)。它比NAND更密集，具有更高的性能和耐久性。這說明和NAND閃存制造商使用的硅晶圓相比，RRAM將能夠使用其一半大小的硅晶圓。據(jù)Crossbar的CEO George Minassian說，最重要的是，目前的閃存制造廠如果轉(zhuǎn)而制造RRAM的話并不需要改變他們的設(shè)備。

 

Minassian說：“工廠引入RRAM的工程成本大概花費(fèi)幾百萬(wàn)美元，這在我們計(jì)劃之中。引入一個(gè)新的NAND閃存節(jié)點(diǎn)，如從65到45nm節(jié)點(diǎn)，也具有相同的成本。”

 

據(jù)Crossbar聲稱其RRAM技術(shù)的延遲時(shí)間僅有30納秒。三星的熱銷閃存840 Pro SSD有0.057毫秒的延遲。1毫秒是千分之一秒，1納秒是十億分之一秒——RRAM快了一百萬(wàn)倍。

 

據(jù)Minassian說，RRAM本身就能承受10000寫擦周期，它比典型消費(fèi)級(jí)MLC（多單元級(jí)）NAND閃存能夠承受多些，并且沒有任何糾錯(cuò)碼。ECC用于將今天的MLC NAND閃存升級(jí)到企業(yè)級(jí)閃存卡和固態(tài)硬盤（SSD）。

 

實(shí)際上，Crossbar希望在兩年內(nèi)RRAM能夠大規(guī)模生產(chǎn)。Minassian公司已經(jīng)和汽車工業(yè)的一個(gè)閃存加工廠達(dá)成協(xié)議來(lái)制造這種芯片，而且馬上就會(huì)和一個(gè)更大的晶圓廠達(dá)成協(xié)議。

 

Handy說：“硅將盡可能的保持其對(duì)新型材料的優(yōu)勢(shì)。直到3D NAND開始衰退，像Crossbar的技術(shù)才能發(fā)揮作用。”

關(guān)鍵詞：3D NAND    RRAM


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