惠普实验室资深院士stan williams声称,该公司自2008年开始研发,基于“忆阻器”技术的两端点、非挥发性存储器技术,可望在未来18个月内投入市场,甚至取代闪存。
hp的一位发言人表示目前尚未有确切的忆阻器产品发展蓝图,但他证实“hp的目标是在2013年底前看到忆阻器产品。”
williams表示,忆阻器在改变位元状态、读/写时间、保留或擦除数据等方面的性能都相当引人瞩目,具有取代闪存的潜力。因此“在2014/2015左右我们将进入后dram和sram世代,”williams对于推动忆阻器快速成为通用存储器相当有信心。
williams拒绝评论有关hp和hynix目前在制程技术、记忆体容量或是记忆效应材料等方面的研发细节。“我们在hynix的晶圆厂中试制了数百片晶圆。我们对目前的进展很满意。”不过,williams仍未透露首个商用化记忆体是否会是多层元件。
当发展这项技术的成本成为一种挑战时,便有可能成为未来与量产型闪存市场竞争的阻碍。对此williams指出,在每位元价格的基础上,若不计nre费用,我们是有可能实现更低成本的。
结合了存储器与电阻特性的忆阻器,最初是柏克莱大学教授蔡少棠(leon chua)于1971年提出的两端点元件电器特性的理论。而到了2008年,hp在《nature》上提出了一篇论文,结合了两端点钛氧化物元件的iv特性和蔡少棠所预测的忆阻器特性。“我们发现,在纳米级架构中移动少数几个原子,就能改变三个数量级的阻值。事实上,许多纳米元件都具备固有的忆阻(memresistive)行为,”他说。
过去三年来,惠普已经累积了约500个忆阻器专利。他也承认,相变存储器(pcm)、电阻式ram(rram)和其他的两端点存储器也都可归类为忆阻器类型元件。williams也表示,目前也有许多其他公司正在研究金属氧化物电阻ram,三星目前也有一个比惠普更大的团队在进行研究。
williams指出,忆阻存储器开关或电阻式ram元件在存储器容量方面都胜过闪存。“我们能超越最先进闪存达一倍之多。”
蕴涵逻辑和突触
williams比较了hp的电阻式ram和闪存技术,并声称其电阻式ram在所有比较项目中均可达到或超越闪存的性能。据表示,其读取时间少于10ns,而写入/擦除时间约为0.1ns。另外,最近测量结果显示,hp元件的资料保存能力大约可达到10^12周期。
忆阻器存储器的最大优点之一,在于它的结构简单,因此它能采用全球晶圆厂在制造cmos兼容元件时所使用的通用材料。
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