电阻式随机存取存储器,简称阻变存储器,英文简称RRAM或者ReRAM,是以非导性材料的电阻在外加电场作用下,在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为原理制造而成的存储器。RRAM与PCM(相变存储器)、MRAM(磁性存储器)、FRAM(铁电存储器)一起为新型非易失性存储器,在替代传统半导体存储器方面具有市场潜力。
相比PCM与MRAM,RRAM研究起步较晚,进入21世纪才引起业界关注,研究力度不断加大,目前,RRAM已经由实验室研究阶段、企业研发阶段进入工业化生产阶段。从结构上来看,RRAM与PCM结构相似,只是采用的存储介质不同,PCM采用相变材料,RRAM采用阻变材料,利用阻变材料导电通路的断开和连接来实现高低阻态相互转换,从而实现信息存储。
RRAM可以采用不同的材料与技术来实现,例如金属氧化物、碳纳米管、氧空位技术、导电桥技术等。RRAM读写速度快,并且是可逆无损伤读写,能够大幅提升使用寿命;RRAM具备多种电阻状态,可以提高存储密度,具有容量大、体积小的优点;RRAM还具有低功耗特点;对比其他三种新型非易失性存储器,RRAM还拥有工艺相对简单、成本较低、良品率较高等优势。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国RRAM(阻变存储器)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,在大数据、人工智能、万物互联背景下,电子产品对存储器的读写速度、容量、体积、功耗等要求不断提高,RRAM迎来发展机遇。在全球市场中,进入RRAM行业布局的企业不断增多,Crossbar、Adesto、尔必达(ELPIDA)、昕原半导体、美光、SK海力士、松下、东芝、索尼等企业均在进行RRAM研发与生产,其中,美国Crossbar公司起步较早,技术处于领先地位。
新思界
行业分析人士表示,我国是电子产品生产大国,市场对半导体存储器需求量大。在我国以及全球半导体存储器市场中,三星、SK海力士、美光等少数国外企业处于垄断地位,这些企业地位难以撼动,若要打破现有市场格局,需要采用新技术。RRAM给予了我国在半导体存储器领域实现弯道超车的机会,因此我国进入RRAM行业布局的企业也在不断增多。
早在2018年,我国存储器厂商兆易创新与美国芯片设计商Rambus公司宣布建立合资公司——合肥睿科微电子有限公司,目的是实现RRAM技术商业化。2022年2月,我国昕原半导体主导建设的国内首条具备自主知识产权的12英寸、28/22纳米RRAM中试生产线顺利建成。除此之外,中芯国际也将RRAM纳入未来发展版图。由此来看,我国RRAM工业化生产实力将逐步增强。