中国研发新型存储芯片: 性能快了100万倍

相比三星, 东芝, 美光等公司, 中国现在DRAM内存, NAND闪存技术上要落后多年, 不过中国的科研人员也一直在追赶最新一代技术, 前不久有报道称中国投资130亿元开建PCM相变内存, 性能是普通存储芯片的1000倍, 现在更厉害的来了——复旦大学微电子学院教授张卫, 周鹏带领的团队研发了一种新的二维非易失性存储芯片, 他们使用了半导体结构, 研发的存储芯片性能优秀, 是传统二维存储芯片的100万倍, 而且性能更长, 刷新时间是内存的156倍, 也就是说具备更强的耐用性.

DIY玩家应该知道内存, 闪存各自的优缺点——内存速度极快, 但是断电就会损失数据, 而且成本昂贵, 闪存的延迟比内存高一个量级, 但好处就是能保存数据, 同时成本更低, 所以业界一直在寻找能同时具备内存, 闪存优点的存储芯片, 也就是能保存数据的同时具备极快的速度.

英特尔研发的3D XPoint闪存就有类似的特性, 号称性能是闪存的1000倍, 耐用性是闪存的1000倍, 前面新闻提到的PCM相变存储也是类似的技术, 能够在断电时保存数据同时性能类似内存, 只不过这些新型存储芯片现在还没有达到内存, 闪存这样成熟的地步.

中国学者研发的存储芯片也是这个方向的, 根据他们发表在《自然·纳米技术》杂志上的论文来看, 他们研发的存储芯片使用的不是传统芯片的场效应管原理, 因为后者在物理尺寸逐渐缩小的情况下会遇到量子效应干扰, 所以张卫, 周鹏团队使用的是半浮栅极 (semi-floating gate) 晶体管技术, 他们据此展示一种具有范德·瓦尔斯异质结构的近非易失性半浮栅极结构, 这种新型的存储芯片具备优异的性能及耐用性.

具体来说, 与DRAM内存相比, 它的数据刷新时间是前者的156倍, 也就是能保存更长时间的数据, 同时具备纳秒 (ns) 级的写入速度 (NAND闪存的延迟一般在毫秒级) , 与传统二维材料相比其速度快了100万倍. , 所以这种新型内存有望缩小传统内存与闪存之间的差距.

当然, 这个技术进展还是很不错的, 只是别指望技术很快量产, 更不可能在未来两三年内进入市场, 但凡同时具备DRAM, NAND优点的新型存储芯片都有这个问题, 并没有成熟到量产上市的地步, 传统内存, 闪存还有很长的寿命.

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