應(yīng)用材料公司因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和云端運(yùn)算所需的新記憶體技術(shù)，推出創(chuàng)新、用于大量制造的解決方案，有利于加快產(chǎn)業(yè)采納新記憶體技術(shù)的速度。

　　現(xiàn)今的大容量記憶體技術(shù)包括 DRAM、SRAM 和快閃記憶體，這些技術(shù)是在數(shù)十年前發(fā)明，已廣為數(shù)位裝置與系統(tǒng)所採(cǎi)用。新型記憶體-尤其是 MRAM、ReRAM 與 PCRAM-提供獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但是這些記憶體所採(cǎi)用的新材料，同時(shí)為大量生產(chǎn)帶來(lái)了相當(dāng)程度的挑戰(zhàn)。應(yīng)用材料公司今日推出新的製造系統(tǒng)，能夠以塬子級(jí)的精準(zhǔn)度，進(jìn)行新式材料的沉積，而這些新材料是生產(chǎn)前述新型記憶體的關(guān)鍵。應(yīng)用材料公司推出了該公司迄今為止所開(kāi)發(fā)過(guò)最先進(jìn)的系統(tǒng)，讓這些新型記憶體能夠以工業(yè)級(jí)的規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)。

　　應(yīng)用材料公司資深副總暨半導(dǎo)體產(chǎn)品事業(yè)群總經(jīng)理帕布.若杰 (Prabu Raja) 博士表示：「今日所推出的新 Endura? 平臺(tái)，是應(yīng)用材料公司所創(chuàng)造過(guò)最精密的晶片制造系統(tǒng)。應(yīng)用材料公司廣泛的產(chǎn)品組合，為我們公司提供獨(dú)特的能力，以整合多項(xiàng)的材料工程技術(shù)與內(nèi)建量測(cè)技術(shù)，打造出至今才有辦法實(shí)現(xiàn)的新型薄膜與結(jié)構(gòu)。這些整合的平臺(tái)說(shuō)明新材料與 3D 結(jié)構(gòu)如何扮演關(guān)鍵的角色，為運(yùn)算產(chǎn)業(yè)提供全新的方式，以提升效能、減少耗能和改善成本?！?/strong>

　　IBM 研究室半導(dǎo)體、AI 硬體與系統(tǒng)副總裁 Mukesh Khare 表示：「IBM 多年來(lái)一直帶頭致力于研發(fā)新型記憶體，而隨著 AI 時(shí)代需要提升晶片的效能與效率，對(duì)這些新記憶體技術(shù)的需求也不斷增加。新的材料與裝置類型可以扮演重要的角色，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、云端與 AI 產(chǎn)品適用的高效能、低耗能嵌入式記憶體。應(yīng)用材料公司的大量製造解決方案，有助于加快這些新型記憶體在整個(gè)產(chǎn)業(yè)的普及速度?！?/strong>

　　SK 海力士先進(jìn)技術(shù)薄膜事業(yè)群總監(jiān)陳成坤表示：「改善資料中心的效率，是云端服務(wù)供應(yīng)商與企業(yè)客戶的重要優(yōu)先任務(wù)。除了提供 DRAM 與 NAND 的持續(xù)創(chuàng)新，SK 海力士也率先開(kāi)發(fā)新一代的記憶體，以協(xié)助大幅提升效率和降低耗電量。我們看重與應(yīng)用材料公司的相互合作，加速開(kāi)發(fā)新材料與大量製造技術(shù)，為具前景的新型記憶體而努力?！?/strong>

　　威騰電子(Western Digital)研發(fā)副總裁Richard New 表示：「隨著AI、機(jī)器學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)的精進(jìn)，工作量日趨資料密集與復(fù)雜，需要?jiǎng)?chuàng)新的記憶體技術(shù)方能有效率處理資料。應(yīng)用材料公司所提供的重要技術(shù)，正可協(xié)助加速這些新興的記憶體如MRAM、 ReRAM 和 PCRAM 的可行性。」

　　適用于物聯(lián)網(wǎng)的 MRAM

　　電腦產(chǎn)業(yè)正在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)，其中將會(huì)有數(shù)百億個(gè)裝置內(nèi)建感測(cè)器、運(yùn)算與通訊功能，用來(lái)監(jiān)控環(huán)境、作決策和傳送重要資訊到云端資料中心。在儲(chǔ)存物聯(lián)網(wǎng)裝置的軟體與 AI 演算法方面，MRAM (磁性隨機(jī)存取記憶體) 是儲(chǔ)存用記憶體的首選之一。

　　MRAM 採(cǎi)用硬碟機(jī)中常見(jiàn)的精緻磁性材料。MRAM本來(lái)就是快速且非揮發(fā)性，就算在失去電力的情況下，也能保存軟體和資料。由于速度快與元件容忍度高，MRAM 最終可能做為第 3 級(jí)快取記憶體中 SRAM 的替代產(chǎn)品。MRAM 可以整合于物聯(lián)網(wǎng)晶片設(shè)計(jì)的后端互連層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更小的晶粒尺寸，并降低成本。

　　應(yīng)用材料的新 Endura? Clover? MRAM 物理氣相沉積 (PVD) 平臺(tái)，是由 9 個(gè)獨(dú)特的晶圓處理反應(yīng)室組成，全都是在純凈、高真空的情況下完成整合。這是業(yè)界第一個(gè)大量生產(chǎn)用的 300 mm MRAM 系統(tǒng)，每個(gè)反應(yīng)室可個(gè)別沉積最多 5 種不同的材料。MRAM 記憶體需經(jīng)過(guò)至少 30 種不同材料層的精密沉積製程，其中某些材料層可能比人類的頭髮還細(xì)微 50 萬(wàn)倍。製程中即使是厚薄度只有塬子直徑一丁點(diǎn)的差異，就會(huì)對(duì)裝置的效能與可靠性造成極大的影響。Clover MRAM PVD 平臺(tái)包括內(nèi)建量測(cè)功能，可以用次埃級(jí) (sub-angstrom) 的靈敏度，在 MRAM 層產(chǎn)生時(shí)測(cè)量和監(jiān)控其厚度，以確保塬子層級(jí)的均勻性，同時(shí)免除了暴露于外部環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

　　Spin Memory 公司執(zhí)行長(zhǎng) Tom Sparkman 表示：「MRAM 是一種極為快速、元件容忍度高的非揮發(fā)性記憶體，有望在物聯(lián)網(wǎng)與 AI 應(yīng)用中，取代嵌入式快閃記憶體和第 3 級(jí)快取 SRAM。應(yīng)用材料公司大量生產(chǎn)系統(tǒng)的推出，成為生態(tài)系統(tǒng)巨大的助力，我們很高興能夠與應(yīng)用材料公司合作，提供 MRAM 解決方案并協(xié)助加快 MRAM 的採(cǎi)納速度?！?/p>

　　云端中的 ReRAM 與 PCRAM

　　隨著資料量產(chǎn)生呈現(xiàn)指數(shù)性遽增，云端資料中心也需要針對(duì)連結(jié)伺服器和儲(chǔ)存系統(tǒng)的資料路徑，達(dá)成這些路徑在速度與耗電量方面的數(shù)量級(jí)效能提升。ReRAM (電阻式隨機(jī)存取記憶體) 與 PCRAM (相變隨機(jī)存取記憶體) 是快速、非揮發(fā)性、低功率的高密度記憶體，可以做為「儲(chǔ)存級(jí)記憶體」，以填補(bǔ)伺服器 DRAM 與儲(chǔ)存記憶體之間，不斷擴(kuò)大的價(jià)格與性能落差。

　　ReRAM 採(cǎi)用新材料製成，材料的作用類似于保險(xiǎn)絲，可在數(shù)十億個(gè)儲(chǔ)存單元內(nèi)選擇性地形成燈絲，以表示資料。對(duì)照之下，PCRAM 則採(cǎi)用 DVD 光碟片中可找到的相變材料，并藉由將材料的狀態(tài)從非晶態(tài)變成晶態(tài)，以進(jìn)行位元的編程。類似于 3D NAND 記憶體，ReRAM 和 PCRAM 是以 3D 結(jié)構(gòu)排列，而記憶體製造商可以在每一代的產(chǎn)品中加入更多層，以穩(wěn)健地降低儲(chǔ)存成本。ReRAM 與 PCRAM 也提供編程與電阻率中間階段的可能性，讓每個(gè)儲(chǔ)存單元可以儲(chǔ)存多個(gè)位元的資料。

　　相較于 DRAM，ReRAM 與 PCRAM 皆承諾未來(lái)可大幅降低成本，而且讀取效能也比 NAND 和硬碟機(jī)快上許多。ReRAM 也是未來(lái)記憶體內(nèi)運(yùn)算架構(gòu)的首要候選技術(shù)，能將運(yùn)算元件整合于記憶體陣列中，以協(xié)助克服 AI 運(yùn)算相關(guān)的資料移動(dòng)瓶頸。

　　應(yīng)用材料的 Endura? Impulse? 物理氣相沉積 (PVD) 平臺(tái)適用于 PCRAM 與 ReRAM，包含最多 9 個(gè)在真空下進(jìn)行整合的處理反應(yīng)室及內(nèi)建量測(cè)功能，能夠以精密的方式進(jìn)行沉積，以及控制這些新型記憶體中所使用的多成分材料。

　　Crossbar 公司執(zhí)行長(zhǎng)暨共同創(chuàng)辦人 George Minassian 表示：「若要實(shí)現(xiàn)最高的裝置效能、可靠性與耐久性，讓 ReRAM 記憶體中所使用的新材料均勻地沉積，可說(shuō)是至關(guān)重要。在與記憶體和邏輯客戶的 ReRAM 技術(shù)合作中，我們指定使用應(yīng)用材料公司的 Endura Impulse PVD 系統(tǒng)搭配內(nèi)建量測(cè)功能，因?yàn)檫@樣的組合可促進(jìn)這些關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)成突破。」