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中国研发新型存储芯片:性能快了100万倍

2018-04-12 09:04:55 | 标签:中国 , 新型存储芯片 , 性能 | 编辑:黄凯茵 | 阅读数量:964 | 文章来源:pconline

复旦大学微电子学院教授张卫、周鹏带领的团队研发了一种新的二维非易失性存储芯片,他们使用了半导体结构,研发的存储芯片性能优秀,是传统二维存储芯片的100万倍,而且性能更长,刷新时间是内存的156倍,也就是说具备更强的耐用性。

  相比三星、东芝、美光等公司,中国现在DRAM内存、NAND闪存技术上要落后多年,不过中国的科研人员也一直在追赶最新一代技术,前不久有报道称中国投资130亿元开建PCM相变内存,性能是普通存储芯片的1000倍,现在更厉害的来了——复旦大学微电子学院教授张卫、周鹏带领的团队研发了一种新的二维非易失性存储芯片,他们使用了半导体结构,研发的存储芯片性能优秀,是传统二维存储芯片的100万倍,而且性能更长,刷新时间是内存的156倍,也就是说具备更强的耐用性。


  DIY玩家应该知道内存、闪存各自的优缺点——内存速度极快,但是断电就会损失数据,而且成本昂贵,闪存的延迟比内存高一个量级,但好处就是能保存数据,同时成本更低,所以业界一直在寻找能同时具备内存、闪存优点的存储芯片,也就是能保存数据的同时具备极快的速度。


  英特尔研发的3D XPoint闪存就有类似的特性, 号称性能是闪存的1000倍,耐用性是闪存的1000倍,前面新闻提到的PCM相变存储也是类似的技术,能够在断电时保存数据同时性能类似内存,只不过这些新型存储芯片现在还没有达到内存、闪存这样成熟的地步。

  中国学者研发的存储芯片也是这个方向的,根据他们发表在《自然·纳米技术》杂志上的论文来看,他们研发的存储芯片使用的不是传统芯片的场效应管原理,因为后者在物理尺寸逐渐缩小的情况下会遇到量子效应干扰,所以张卫、周鹏团队使用的是半浮栅极(semi-floating gate)晶体管技术,他们据此展示一种具有范德·瓦尔斯异质结构的近非易失性半浮栅极结构,这种新型的存储芯片具备优异的性能及耐用性。


  具体来说,与DRAM内存相比,它的数据刷新时间是前者的156倍,也就是能保存更长时间的数据,同时具备纳秒(ns)级的写入速度(NAND闪存的延迟一般在毫秒级),与传统二维材料相比其速度快了100万倍。,所以这种新型内存有望缩小传统内存与闪存之间的差距。


  当然,这个技术进展还是很不错的,只是别指望技术很快量产,更不可能在未来两三年内进入市场,但凡同时具备DRAM、NAND优点的新型存储芯片都有这个问题,并没有成熟到量产上市的地步,传统内存、闪存还有很长的寿命。
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