VLT技術(shù) 或將顛覆DRAM產(chǎn)業(yè)格局

　　10月11日，Kilopass Technology宣布推出垂直分層晶閘管(Vertical Layered Thyristor)技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)VLT技術(shù)。據Kilopass首席執行官Charlie Cheng稱(chēng)，該技術(shù)集低成本、低功耗、高效率、易制造等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身，有可能顛覆目前的DRAM產(chǎn)業(yè)格局。

　　最適用于云計算/服務(wù)器市場(chǎng)的DRAM技術(shù)

　　Charlie Cheng指出，DRAM整體市場(chǎng)較為穩定，未來(lái)隨著(zhù)PC、手機等方面的市場(chǎng)需求萎縮，新的增長(cháng)點(diǎn)將出現在云計算/服務(wù)器等市場(chǎng)領(lǐng)域。然而當前的DRAM技術(shù)用于該市場(chǎng)領(lǐng)域面臨著(zhù)功耗太高的問(wèn)題。

　　當前DRAM技術(shù)的存儲單元，基本的結構是1個(gè)晶體管搭配一個(gè)電容器(1T1C)。這種存儲單元結構目前只能做到20nm工藝，受制于電容器的尺寸和電容量，DRAM的尺寸縮小再往下走非常困難。

　　同時(shí)，因為較小的晶體管帶來(lái)更多的漏電流，且較小的電容器結構擁有更少的電容量，這將導致兩次刷新之間的間隔時(shí)間必須縮短。由于刷新周期頻率的加快，16Gb DDR DRAM中高達20%的原始帶寬將丟失，這給多核/多線(xiàn)程服務(wù)器中的CPU帶來(lái)負擔，使CPU必須擠壓每一點(diǎn)兒性能來(lái)保持系統競爭力。

　　對于在預計工作溫度在37.5攝氏度下的手機、PC等市場(chǎng)領(lǐng)域，傳統的DRAM技術(shù)功耗情況影響不大。但對于常年處于80攝氏度以上高溫環(huán)境的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，功耗的降低至關(guān)重要。

　　Kilopass開(kāi)發(fā)的VLT技術(shù)，則是通過(guò)垂直方式實(shí)現晶閘管架構，形成鎖存，徹底摒棄了傳統DRAM需要的電容。因此，不再需要刷新周期，也不存在漏電，性能利用率可以達到100%，同時(shí)可以清晰地區分開(kāi)“0”和“1”的信號。

　　“與目前最主流的DRAM技術(shù)相比，VLT技術(shù)與現有的DDR標準兼容，可以將尺寸縮小近30%，待機功耗降低10倍，性能提高15%，晶圓光照加工步驟減少三分之一，成本降低45%。”

　　Charlie Cheng告訴記者。他表示，VLT采用的工藝技術(shù)與邏輯CMOS的工藝兼容，也不需要采用新的材料，對企業(yè)原有的制造產(chǎn)線(xiàn)并不需要進(jìn)行太多的更改就可以生產(chǎn)基于VLT技術(shù)的DRAM產(chǎn)品，還可以利用模擬器軟件調整技術(shù)和良率。

　　據了解，VLT存儲單元的運行和器件測試已于2015年完成，一塊完整的內存測試芯片已于5月份成功流片，早期芯片測試正在進(jìn)行當中，新一代10nm技術(shù)的驗證有望在2017年完成。

　　中國發(fā)展存儲器產(chǎn)業(yè)的第二條路?

　　Charlie Cheng指出，VLT技術(shù)避開(kāi)了傳統DRAM制造中溝電容的制造，可以繞開(kāi)目前DRAM存儲器三大巨頭的技術(shù)授權限制，對于急于發(fā)展自己存儲器產(chǎn)業(yè)的中國來(lái)說(shuō)具有特殊意義。

　　眾所周知，存儲器產(chǎn)業(yè)正成為中國半導體投資的重要方向。近兩年以來(lái)，武漢新芯擬投資240億美元打造國內集成電路存儲器產(chǎn)業(yè)基地，福建省晉華存儲器集成電路生產(chǎn)線(xiàn)項目一期投資額370億元，還有紫光集團宣布收購武漢新芯大多數股權后改名為長(cháng)江存儲技術(shù)公司。

　　Charlie Cheng告訴記者，VLT技術(shù)雖然無(wú)法替代現有的DRAM技術(shù)，但可以成為中國發(fā)展DRAM存儲器產(chǎn)業(yè)的第二條路徑。與目前已有繼續沿著(zhù)傳統DRAM技術(shù)的路線(xiàn)相比，VLT技術(shù)所需的投資額度不大，但已在20納米至31納米工藝上通過(guò)驗證，是一條可行的自主性發(fā)展的技術(shù)道路。

　　“加上需要支付kilopass的授權費用和驗證費用，大約投入100萬(wàn)美元就可以實(shí)現投產(chǎn)。”Charlie Cheng向記者透露。

　　當然，該技術(shù)也存在其局限性。VLT技術(shù)存儲單元的讀寫(xiě)方式，是Intel和美光所采用的XPoint的讀寫(xiě)方式，只能靠發(fā)送的電壓變化發(fā)生，這種讀寫(xiě)方式是VLT技術(shù)推廣實(shí)用時(shí)所會(huì )面臨的很大挑戰。

　　他表示，Kilopass會(huì )在全球各國中選擇3~4家企業(yè)做授權，目前已有跟武漢方面做相關(guān)接洽。

　　據記者了解，Kilopass是一家來(lái)自于硅谷的知識產(chǎn)權(IP)產(chǎn)品提供商，其經(jīng)營(yíng)模式類(lèi)似于A(yíng)RM，依靠技術(shù)授權獲利。其自主研發(fā)的嵌入式一次性可編程(OTP)技術(shù)在全球DRAM市場(chǎng)中已占據60%的份額。而對于VLT技術(shù)授權，Kilopass將采用對出貨芯片抽成的方式。