Kilopass欲以顛覆技術(shù)改變DRAM產(chǎn)業(yè)格局
當(dāng)前,我國中央政府和一些地方政府正在對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行大力投資,其中半導(dǎo)體存儲器DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)正是業(yè)界希望取得突破性進(jìn)展的半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域之一。作為今天ICT領(lǐng)域內(nèi)較重要的半導(dǎo)體器件之一,全球DRAM市場每年500億美元的規(guī)模和激烈競爭,使所有的DRAM制造商必須在全球范圍內(nèi)具有競爭力和創(chuàng)新能力。
日前,一家已經(jīng)過市場充分驗(yàn)證的嵌入式非易失性存儲器(NVM)知識產(chǎn)權(quán)(IP)開發(fā)商Kilopass公司在北京舉行VLT DRAM新技術(shù)發(fā)布會,發(fā)布了其顛覆性的VLT DRAM技術(shù)與IP解決方案,并計(jì)劃與一家中國半導(dǎo)體廠商合作利用其VLT DRAM技術(shù)來重構(gòu)全球半導(dǎo)體存儲器件生態(tài)系統(tǒng)。我們來看看Kilopass
Technology首席執(zhí)行官Charlie Cheng是怎么說的。
在OTP市場遙遙領(lǐng)先
Charlie Cheng在介紹該公司較新的VLT DRAM技術(shù),以及該公司在中國市場上的合作計(jì)劃和較新進(jìn)展之前,介紹了其在一次性可編程(OTP)領(lǐng)域的市場領(lǐng)先地位。他說:“Kilopass以OTP存儲器技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者而聞名,我很高興我們能夠?yàn)?span lang="EN-US" style="font-size:14px;">DRAM市場帶來新的革新!
Kilopass擁有專利的反熔絲技術(shù)可用于OTP解決方案,該技術(shù)目前已被三星、海力士、中芯國際、聯(lián)華電子和所有重要半導(dǎo)體晶圓代工廠所采用。這項(xiàng)技術(shù)已被超過250家整合器件制造商(IDM)和無晶圓廠半導(dǎo)體公司所整合采納,包括全球三大DRAM供應(yīng)商中的兩家,以及大多數(shù)手機(jī)供應(yīng)商。目前已有超過100億個(gè)包含Kilopass技術(shù)的器件在全球范圍內(nèi)出貨,涉及400多種芯片設(shè)計(jì),應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、汽車、消費(fèi)電子產(chǎn)品、移動設(shè)備、模擬和混合信號以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等。
Kilopass的OTP NVM解決方案擁有可擴(kuò)展到各種先進(jìn)CMOS工藝制程的無限容量,它們可被移植到每一家重要的代工廠和整合器件制造商(IDM),且滿足了市場對更高的集成度、更高的密度、更低的成本、低功耗管理、更高的可靠性和更完善的安全性等方面的需求。
顛覆性的技術(shù)
Charlie Cheng表示,Kilopass正憑借其革命性的全新垂直分層晶閘管(Vertical Layered Thristor, VLT)DRAM架構(gòu)將自身的業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展至存儲器市場。這種全新的VLT DRAM架構(gòu)可以完全兼容現(xiàn)有的DDR SDRAM標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù),同時(shí)還可以使用現(xiàn)有的晶圓制造設(shè)備、材料和工藝來完成制造,并不需要特殊的材料或設(shè)備。
他認(rèn)為,Kilopass的革命性的VLT技術(shù)將改變DRAM產(chǎn)業(yè)格局,進(jìn)而顛覆全球DRAM市場。這源于VLT顯著降低成本且與DDR SDRAM完全兼容;使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造且無需昂貴的電容結(jié)構(gòu)。
他介紹說,VLT存儲單元在2015年已通過驗(yàn)證,目前一款新的完整存儲器測試芯片正處于早期測試階段。Kilopass一直致力于推廣這項(xiàng)技術(shù),并正與DRAM制造商進(jìn)行許可協(xié)商。他說:“我們的VLT技術(shù)是一項(xiàng)真正具有顛覆性的技術(shù),運(yùn)用它我們的被授權(quán)商能夠迅速高效地為市場提供與JEDEC標(biāo)準(zhǔn)完全兼容的DRAM產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在功耗和成本上將具有顯著優(yōu)勢,同時(shí)也免去了現(xiàn)有DRAM制造流程中構(gòu)建電容的困擾!
VLT技術(shù)解讀
據(jù)介紹,晶閘管是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子器件,在電學(xué)上等效于一對交叉耦合的雙極型晶體管。由于鎖存的形成,這種結(jié)構(gòu)非常適合存儲器;與當(dāng)前基于電容的DRAM相比,晶閘管內(nèi)存不需要刷新。晶閘管于20世紀(jì)50年代被發(fā)明,之前人們曾屢次嘗試將其應(yīng)用于SRAM市場,但都未能成功。
Kilopass的VLT通過垂直方式實(shí)現(xiàn)晶閘管架構(gòu),從而使存儲單元更加緊湊。緊湊的結(jié)構(gòu)加上所需的物理器件,構(gòu)造出制造工藝簡單的交叉點(diǎn)內(nèi)存,這將帶來一項(xiàng)與DDR標(biāo)準(zhǔn)兼容,并且比當(dāng)前頂尖的20納米DRAM制造成本低45%的新技術(shù)。
此外,因?yàn)?span lang="EN-US" style="font-size:14px;">VLT不需要復(fù)雜且高功耗的刷新周期,基于VLT的DDR4 DRAM將待機(jī)功耗降低了10倍,可降低到50fA/bit以下,且仍將性能提高15%。較為關(guān)鍵的是,VLT避開了傳統(tǒng)DRAM制造中較大的挑戰(zhàn),即溝電容的制造,從而規(guī)避了相關(guān)的專利沖突,這一點(diǎn)具有很重要的戰(zhàn)略意義。
VLT存儲單元的運(yùn)行和器件測試已于2015年完成,測試結(jié)果與器件仿真系統(tǒng)TCAD具有優(yōu)異的關(guān)聯(lián)性。一塊完整的內(nèi)存測試芯片已于5月份成功流片,早期芯片測試正在進(jìn)行當(dāng)中。
未來行業(yè)前景
統(tǒng)計(jì)表明,巨大的全球DDR(SDRAM)存儲器市場在總產(chǎn)值為3500億美元的全球半導(dǎo)體市場中占據(jù)了超過500億美元的份額,使其成為政府為促進(jìn)國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展而推出的推動措施中,較重要的產(chǎn)品類別之一。就中國而言,國務(wù)院于2014年6月頒布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,要實(shí)現(xiàn)其中集成電路行業(yè)產(chǎn)值從2015年3500億人民幣以年均20%的增速達(dá)到2020年約8700億人民幣這一目標(biāo),DRAM產(chǎn)業(yè)的增長顯得至關(guān)重要。
然而,DRAM市場已經(jīng)十分成熟,且由三星(Samsung)、海力士(SK Hynix)和美光(Micron)三家企業(yè)共同占有超過90%的市場份額。現(xiàn)有DRAM的較關(guān)鍵技術(shù)是電容存儲單元,它不僅帶來了特有的制造挑戰(zhàn),還被大量專利所保護(hù)。為了進(jìn)入DRAM市場,后發(fā)的中國廠商必須利用創(chuàng)新的替代方案,以推動競爭升級,爭取實(shí)現(xiàn)差異化。VLT技術(shù)則代表了這樣的一種可能性。
據(jù)介紹,現(xiàn)在Kilopass已可以向數(shù)量有限的特許受讓人提供VLT
DRAM技術(shù),用于20nm到31nm工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)。Kilopass已使用其突破性的TCAD模擬器,在所有的半導(dǎo)體制造工藝細(xì)節(jié)上對這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了詳盡的模擬,新一代10nm技術(shù)的驗(yàn)證有望在2017年完成。
不過,我們也看到,像VLT這樣的新技術(shù)在有人試水之前可能還存在一些疑問和不確定性,也許這需要Kilopass與合作方進(jìn)一步的努力,將仿真的未來生產(chǎn)參數(shù)和良率變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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