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字節跳動,突擊ReRAM新型存儲

來源:全球半導體觀察    原作者:輕語    

當下,新型存儲技術越來越受到業界的矚目,這一次ReRAM成為熒幕主角。市場最新動態:知名互聯網科技公司字節跳動悄然布局新型存儲技術ReRAM。

字節跳動入股昕原半導體

據天眼查信息,近日,昕原半導體(上海)有限公司發生工商變更,股東新增PICOHEART(SG)PTE.LTD.,后者持股約9.51%,成為第三大股東。同時該公司注冊資本增加4.64%。

據了解,PICOHEART(SG)PTE.LTD.是字節跳動不久前于新加坡成立的新公司。此次投資,字節跳動間接持股9.51%,成為昕原半導體的第三大股東。另據媒體近日報道,字節跳動發言人證實了這一投資,并表示這是為了幫助推進該公司虛擬現實頭顯設備的開發。


△圖片來源:天眼查信息截圖

工商信息顯示,昕原半導體(上海)有限公司成立于2019年10月,法定代表人為XIANG ZHANG,注冊資本約3346.96萬人民幣,經營范圍含集成電路芯片設計及服務、電子元器件制造、計算機軟硬件及輔助設備零售等。

據官網介紹,被投資方昕原半導體成立于2019年,專注于ReRAM新型存儲技術及相關芯片產品的研發,涵蓋高性能工控/車規SoC/ASIC芯片、存算一體(Computing in Memory, CIM)IP及芯片、系統級存儲(System-on-Memory, SoM)芯片三大應用領域。

昕原半導體掌握一體化閉環技術能力,覆蓋器件材料、工藝制程、芯片設計、IP設計和中試量產等諸多環節。由昕原自主建設的中國大陸首條先進制程 ReRAM 12寸中試后道生產線已順利通線。另外,該公司“昕·山文” 系列ReRAM安全存儲產品,率先實現了先進制程 ReRAM在工業自動化控制領域的商用量產。

字節跳動布局芯片之路

相比阿里、百度、騰訊等同行公司,字節跳動布局芯片的時間要晚一些。2020年,半導體行業步入下行周期,全球芯片供應鏈受到沖擊,在此之下,字節跳動啟動了自研芯片計劃。

2021年,字節跳動計劃組建AI芯片團隊,面向市場招兵買馬,以進軍半導體行業。

芯片研發規劃上,據消息稱字節跳動將從自行研發云端AI芯片和安謀(Arm)架構的服務器芯片切入。字節跳動的芯片研發主要包含服務器芯片、AI芯片、視頻云芯片等領域。

對于互聯網公司加入芯片戰局的舉動,業界認為主要有兩方面的利好,一方面可以減輕對協力供應商的依賴,另一方面是借由自行研發芯片降低成本。

除了保持芯片研發步伐,字節跳動把目光放到投資領域。值得一提的是,昕原半導體并不是字節跳動投資的唯一一家國產芯片公司,據不完全統計,字節跳動還投資了AI芯片公司希姆計算、GPU芯片設計獨角獸摩爾線程、RISC-V公司睿思芯科、泛半導體行業智能制造商潤石科技、數據中心網絡芯片公司云脈芯聯、開發衍射光學芯片的公司光舟半導體等。

潛力新技術ReRAM,蟄伏待機

資料顯示,ReRAM(RRAM)全稱為Resistive Random Access Memory,電阻式隨機存取存儲器,是以非導性材料的電阻在外加電場作用下,在高阻態和低阻態之間實現可逆轉換為基礎的非易失性存儲器。該技術具備一般小于100ns的高速度、耐久性強、多位存儲能力的特點。

1962年, T.W. Hickmott在研究Al/SiO2/Au,Al/Al2O3/Au,Ta/Ta2O5/Au等結構的電流電壓特性曲線時發現了金屬氧化物介質層在特定情況下可以發生阻變現象。這一發現奠定了未來ReRAM技術的基礎。

相比其他技術,ReRAM被稱為結構最簡單的存儲技術。該技術結構看上去像一個三明治,絕緣介質層(阻變層)被夾在兩層金屬之間,形成由上、下電極和阻變層構成金屬-介質層-金屬(metal-insulator-metal,簡稱MIM)三層結構。這種金屬-介質層-金屬(MIM)三明治結構,在偏壓變化時電阻會在高、低兩種狀態間切換。


△圖片來源:昕原半導體官網截圖

從類別上看,ReRAM被分為許多不同的技術類別,包括氧空缺存儲器 (OxRAM,Oxygen Vacancy Memories)、導電橋存儲器 (CBRAM,Conductive Bridge Memories)、金屬離子存儲器 (MeRAM,Metal Ion Memories)、憶阻器 (Memristors)、以及納米碳管 (CaRAM,Carbon Nano-tubes)。

業界指出,ReRAM可以將DRAM的讀寫速度與SSD的非易失性結合于一身,因此其擁有了擦寫速度高、耐久性強、單個存儲單元能存儲多位數據的優勢,并且它的功耗極低。在新興的存儲技術中,ReRAM技術更適合在存儲單元中采用多級存儲,有利于降低存儲器計算的能耗、提高成本效益。

近年來,Crossbar、英特爾、富士通、三星、UMC、Adesto、臺積電、英飛凌等國際廠商正在重點布局。其中,2018年兆易創新和Rambus宣布合作建立合資企業合肥??莆?,進行ReRAM技術的商業化,但目前還無量產消息。2021年,臺積電代工廠的40納米ReRAM技術成功進入量產,28納米和22納米節點也可作為物聯網市場的低成本解決方案。2022年12月,英飛凌宣布基于臺積電28納米eFlash技術的Autrix TC4x系列微控制器樣品已經交付給主要客戶,其基于臺積電28納米ReRAM技術的第一批樣品將于2023年底提供給客戶。

此外,Rambus Labs高級副總裁Gary Bronner曾強調,RRAM的功耗比閃存低得多,可能是下一代MCU的一個關鍵差異化因素。此外,在2016年《Application study: RRAM for Low-Power Microcontrollers》論文曾指出,RRAM的一個可能應用領域就是MCU中所有易失性存儲器的備份存儲器。

封面圖片來源:拍信網

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