128M相變記憶體即將實現量產

英特爾公司推出了128Mb的相變記憶體樣片，並計劃今年下半年採用90nm技術進行量產。代號為Alverstone的元件是英特爾的首款相變記憶體，並被視為相容於NOR快閃記憶體的替代產品。英特爾是僅次於Spansion公司的全球第二大NOR快閃記憶體供應商。

英特爾公司技術長Justin Rattner表示，該元件的寫入性能比目前的NOR快閃記憶體更強六倍，且更具‘強韌性’，能確保至少1百萬次的寫入週期。

相變記憶體也面對著許多可用作為下一代替代產品的競爭對手，如FeRAM和MRAM；一旦DRAM和快閃記憶體遇到無法超越的製程微縮極限，這些技術就會成為替代品。許多技術專家認為快閃記憶體將在45nm或35nm製程時達到極限。

這種非揮發性記憶體技術是以硫化合物(chalcogenide)的電致相變為基礎，在量產時往往很難實現可靠性。相變材料可呈現晶態和非晶兩種狀態，分別代表了0和1，只需施加很小的重置電流就可以實現這兩種狀態的切換。

Rattner指出，英特爾已經設定了理想目標，以便使128Mb相變記憶體作為NOR快閃記憶體的替代品。他同時指出：“該元件的確展現了相變技術的性能潛力”。

Rattner並指出，英特爾不僅將第一代元件視為一種產品，也將之視為穩定相變記憶體量產製程的一種途徑。“如果相變記憶體能被大量且低成本地製造，那麼它將引發業界對記憶體結構的重新思考。”他認為，“相變記憶體基本上比DRAM更便宜，如果它也能作為一種非揮發性的快速讀寫記憶體，那麼勢必將成為極具競爭力的DRAM替代品。”

去年夏天，英特爾開始與意法半導體合作開發相變記憶體。兩家公司在VLSI技術大會上共同提交了相關研究報告。雖然英特爾已準備大量生產，但意法半導體卻計劃在升級至45nm製程節點之後才進行量產。意法半導體目前已擁有採用90nm製程技術的128Mb樣片。

儘管許多公司在相變記憶體方面的努力仍僅止於研發階段，但均已發表了重大突破。例如IBM、Macronix與奇夢達(Qimonda)團隊宣稱開發出一種可靠的相變記憶體原型，具有比傳統快閃記憶體技術快500倍的開關速率。

其它公司則致力於開發一種統一的記憶體架構，包括瑞薩科技(Renesas Technology)與三星(Samsung)公司。

但這些下一代記憶體技術仍存在著不確定因素，如MRAM在密度方面就不夠完美，目前晶片容量約為16Mb左右，IDC公司半導體分析師Celeste Crystal表示。“英特爾128Mb相變記憶體技術的發表具有十分重要的意義，它顯示相變記憶體的密度不久就能滿足目前的應用需求。而且據稱它可向後相容於NOR插槽。未來我們所關注的將是英特爾是否能順利完成其計劃，”她指出。

一般手機所採用的是256Mb的分離式NOR快閃記憶體，在對成本敏感的手機中也可能採用128Mb。

至於哪一種記憶體將取代快閃記憶體目前還未有定論，Objective Analysis公司首席快閃記憶體分析師Jim Handy表示，“雖然PRAM、MRAM、FRAM等技術都被描繪成快閃記憶體在達到製程極限時的替代品，但快閃記憶體的製程極限仍然在不斷微縮中。”

Handy相信，在快閃記憶體達到極限之前，這些技術都將繼續相互較勁。

作者：柯德林