中國研發新型存儲晶片: 性能快了100萬倍

相比三星, 東芝, 美光等公司, 中國現在DRAM記憶體, NAND快閃記憶體技術上要落後多年, 不過中國的科研人員也一直在追趕最新一代技術, 前不久有報道稱中國投資130億元開建PCM相變記憶體, 性能是普通存儲晶片的1000倍, 現在更厲害的來了——複旦大學微電子學院教授張衛, 周鵬帶領的團隊研發了一種新的二維非易失性存儲晶片, 他們使用了半導體結構, 研發的存儲晶片性能優秀, 是傳統二維存儲晶片的100萬倍, 而且性能更長, 刷新時間是記憶體的156倍, 也就是說具備更強的耐用性.

DIY玩家應該知道記憶體, 快閃記憶體各自的優缺點——記憶體速度極快, 但是斷電就會損失數據, 而且成本昂貴, 快閃記憶體的延遲比記憶體高一個量級, 但好處就是能保存數據, 同時成本更低, 所以業界一直在尋找能同時具備記憶體, 快閃記憶體優點的存儲晶片, 也就是能保存數據的同時具備極快的速度.

英特爾研發的3D XPoint快閃記憶體就有類似的特性, 號稱性能是快閃記憶體的1000倍, 耐用性是快閃記憶體的1000倍, 前面新聞提到的PCM相變存儲也是類似的技術, 能夠在斷電時保存數據同時性能類似記憶體, 只不過這些新型存儲晶片現在還沒有達到記憶體, 快閃記憶體這樣成熟的地步.

中國學者研發的存儲晶片也是這個方向的, 根據他們發表在《自然·納米技術》雜誌上的論文來看, 他們研發的存儲晶片使用的不是傳統晶片的場效應管原理, 因為後者在物理尺寸逐漸縮小的情況下會遇到量子效應幹擾, 所以張衛, 周鵬團隊使用的是半浮柵極(semi-floating gate)晶體管技術, 他們據此展示一種具有範德·瓦爾斯異質結構的近非易失性半浮柵極結構, 這種新型的存儲晶片具備優異的性能及耐用性.

具體來說, 與DRAM記憶體相比, 它的數據刷新時間是前者的156倍, 也就是能保存更長時間的數據, 同時具備納秒(ns)級的寫入速度(NAND快閃記憶體的延遲一般在毫秒級), 與傳統二維材料相比其速度快了100萬倍. , 所以這種新型記憶體有望縮小傳統記憶體與快閃記憶體之間的差距.

當然, 這個技術進展還是很不錯的, 只是別指望技術很快量產, 更不可能在未來兩三年內進入市場, 但凡同時具備DRAM, NAND優點的新型存儲晶片都有這個問題, 並沒有成熟到量產上市的地步, 傳統記憶體, 快閃記憶體還有很長的壽命.

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