在內(nèi)存市場(chǎng)，業(yè)界普遍認(rèn)為，在前沿SoC（片上系統(tǒng)）和大規(guī)模微控制器（MCU）中的邏輯嵌入式非易失性存儲(chǔ)器的開發(fā)可謂非?；钴S。到目前為止，處理器內(nèi)核的程序代碼主要存儲(chǔ)在SoC和微型計(jì)算機(jī)內(nèi)置的邏輯嵌入式閃存中，然而，嵌入式閃存的小型化已近乎突破極限，無法跟上CMOS邏輯的小型化。

據(jù)稱嵌入式閃存的小型化極限是在CMOS邏輯技術(shù)節(jié)點(diǎn)40nm至28nm上產(chǎn)生。“嵌入式非易失性存儲(chǔ)器”有望在28nm及更高版本的CMOS邏輯上扮演“嵌入式閃存”的角色。

嵌入式閃存達(dá)到更小型化的技術(shù)極限的主要原因是嵌入式閃存的存儲(chǔ)器單元是晶體管。由于它是晶體管技術(shù)，它必須與CMOS邏輯晶體管技術(shù)兼容。然而，CMOS邏輯晶體管已經(jīng)代代相傳。這些包括應(yīng)變硅技術(shù)，HKMG技術(shù)和FinFET技術(shù)。嵌入式閃存很難跟隨這些連續(xù)變化。

另一方面，在嵌入式非易失性存儲(chǔ)器中，不是晶體管而是雙端可變電阻元件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。根據(jù)可變電阻元件的存儲(chǔ)原理的不同，有三種主要技術(shù)。電阻變化存儲(chǔ)器（ReRAM），磁阻存儲(chǔ)器（MRAM），相變存儲(chǔ)器（PCM）。

這些技術(shù)的共同之處在于它們可以形成可變電阻元件，用于半獨(dú)立地或完全獨(dú)立于邏輯中的晶體管技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。隨著小型化，邏輯中的晶體管技術(shù)有望在未來發(fā)生重大變化。嵌入式閃存是一種晶體管技術(shù)，幾乎不可能創(chuàng)建與邏輯匹配的開發(fā)路線圖。另一方面，即使邏輯的小型化提前到例如5nm或更小，嵌入式非易失性存儲(chǔ)器也可以毫無問題地遵循小型化。它應(yīng)是未來閃存市場(chǎng)的技術(shù)趨勢(shì)。

此外，與嵌入式非易失性存儲(chǔ)器中的嵌入式閃存相比，寫入相對(duì)較快，電源電壓相對(duì)較低，并且添加到CMOS邏輯制造的掩模數(shù)量小至約3（大約10個(gè)嵌入式閃存）。有諸如此類的優(yōu)點(diǎn)出于這個(gè)原因，主要的閃存廠商和微型計(jì)算機(jī)供應(yīng)商正在積極致力于嵌入式非易失性存儲(chǔ)器的開發(fā)。

韓國(guó)三星電子3月6日宣布在韓國(guó)器興廠開始大規(guī)模生產(chǎn)嵌入式磁阻存儲(chǔ)器（eMRAM），以取代嵌入式閃存（eFlash）。據(jù)其介紹，eMRAM采用28nm制程工藝，并基于FD-SOI的技術(shù)集成沖壓處理，目前已經(jīng)開始批量生產(chǎn)。該公司計(jì)劃年內(nèi)開始生產(chǎn)1千兆位(Gb）eMRAM測(cè)試芯片，繼續(xù)擴(kuò)展其嵌入式存儲(chǔ)器解決方案。

美國(guó)英特爾（Intel）公司也已經(jīng)透露，它正在開發(fā)一種用于邏輯的“嵌入式非易失性存儲(chǔ)器”——嵌入式磁阻存儲(chǔ)器（eMRAM）和嵌入式電阻變化存儲(chǔ)器（ReRAM）。英特爾稱，其開發(fā)的eMRAM也已處于量產(chǎn)階段，ReRAM目前還處于開發(fā)階段，二者都是基于FinFET技術(shù)的22nm制程工藝制造。

圖1：英特爾已量產(chǎn)的嵌入式非易失性存儲(chǔ)器MRAM產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)

圖2：英特爾正在研發(fā)的嵌入式非易失性存儲(chǔ)器ReRAM產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)

英特爾表示，嵌入式ReRAM技術(shù)和嵌入式MRAM技術(shù)采用了通用元件來提高制造良率，并且嵌入式MRAM技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到可以大規(guī)模生產(chǎn)的水平，可以通過將其集成到產(chǎn)品中。

結(jié)論：“次世代記憶體”的問世，不論是率先推出的三星、英特爾，還是后續(xù)的半導(dǎo)體廠商臺(tái)積電、聯(lián)電等，非易失性存儲(chǔ)器如MRAM，ReRAM和PCM即將作為前沿邏輯中的嵌入式存儲(chǔ)器而普及。