近日，Kilopass Technology宣布推出垂直分層晶閘管(Vertical Layered Thyristor)技術(shù)，簡稱VLT技術(shù)。據(jù)Kilopass首席執(zhí)行官Charlie Cheng稱，該技術(shù)集低成本、低功耗、高效率、易制造等諸多優(yōu)點于一身，有可能顛覆目前的DRAM產(chǎn)業(yè)格局。
最適用于云計算/服務器市場的DRAM技術(shù)
Charlie Cheng指出，DRAM整體市場較為穩(wěn)定，未來隨著PC、手機等方面的市場需求萎縮，新的增長點將出現(xiàn)在云計算/服務器等市場領域。然而當前的DRAM技術(shù)用于該市場領域面臨著功耗太高的問題。
當前DRAM技術(shù)的存儲單元，基本的結(jié)構(gòu)是1個晶體管搭配一個電容器(1T1C)。這種存儲單元結(jié)構(gòu)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，因為較小的晶體管帶來更多的漏電流，且較小的電容器結(jié)構(gòu)擁有更少的電容量，這將導致兩次刷新之間的間隔時間必須縮短。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/多線程服務器中的CPU帶來負擔，使CPU必須擠壓每一點兒性能來保持系統(tǒng)競爭力。
對于在預計工作溫度在37.5攝氏度下的手機、PC等市場領域，傳統(tǒng)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)境的服務器來說，功耗的降低至關重要。
Kilopass開發(fā)的VLT技術(shù)，則是通過垂直方式實現(xiàn)晶閘管架構(gòu)，形成鎖存，徹底摒棄了傳統(tǒng)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%，同時可以清晰地區(qū)分開“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(xiàn)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%?！?/p>
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)線并不需要進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(diào)整技術(shù)和良率。
據(jù)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(nèi)存測試芯片已于5月份成功流片，早期芯片測試正在進行當中，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)避開了傳統(tǒng)DRAM制造中溝電容的制造，可以繞開目前DRAM存儲器三大巨頭的技術(shù)授權(quán)限制，對于急于發(fā)展自己存儲器產(chǎn)業(yè)的中國來說具有特殊意義。
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，武漢新芯擬投資240億美元打造國內(nèi)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(shù)股權(quán)后改名為長江存儲技術(shù)公司。
Charlie Cheng告訴記者，VLT技術(shù)雖然無法替代現(xiàn)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(xù)沿著傳統(tǒng)DRAM技術(shù)的路線相比，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(quán)費用和驗證費用，大約投入100萬美元就可以實現(xiàn)投產(chǎn)?！盋harlie Cheng向記者透露。
當然，該技術(shù)也存在其局限性。VLT技術(shù)存儲單元的讀寫方式，是Intel和美光所采用的XPoint的讀寫方式，只能靠發(fā)送的電壓變化發(fā)生，這種讀寫方式是VLT技術(shù)推廣實用時所會面臨的很大挑戰(zhàn)。
他表示，Kilopass會在全球各國中選擇3~4家企業(yè)做授權(quán)，目前已有跟武漢方面做相關接洽。
據(jù)記者了解，Kilopass是一家來自于硅谷的知識產(chǎn)權(quán)(IP)產(chǎn)品提供商，其經(jīng)營模式類似于ARM，依靠技術(shù)授權(quán)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市場中已占據(jù)60%的份額。而對于VLT技術(shù)授權(quán)，Kilopass將采用對出貨芯片抽成的方式。