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Dialog將非易失性電阻式RAM技術(shù)授權(quán)與格芯22FDX平臺(tái),服務(wù)IoT和AI應(yīng)用

來(lái)源: 電子產(chǎn)品世界
2020-10-21
類別:業(yè)界動(dòng)態(tài)
eye 41
文章創(chuàng)建人 拍明

原標(biāo)題:Dialog將非易失性電阻式RAM技術(shù)授權(quán)與格芯22FDX平臺(tái),服務(wù)IoT和AI應(yīng)用

一、合作核心:技術(shù)授權(quán)與平臺(tái)整合

  1. 技術(shù)授權(quán)內(nèi)容

    • 22nm FD-SOI工藝:提供低功耗(動(dòng)態(tài)功耗降低50%)、高能效(性能提升20%)和抗輻射能力(適用于工業(yè)場(chǎng)景)。

    • 靈活電壓調(diào)節(jié):支持0.4V-1.8V寬電壓范圍,適配IoT設(shè)備的電池供電需求。

    • 提供基于氧化鉿(HfO?)的1T1R(1晶體管+1電阻) RRAM單元設(shè)計(jì),支持低功耗、高密度存儲(chǔ)。

    • 集成模擬/數(shù)字混合信號(hào)接口,適配格芯22FDX工藝的FD-SOI(全耗盡絕緣體上硅)特性。

    • Dialog授權(quán)RRAM IP

    • 格芯22FDX平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

  2. 技術(shù)互補(bǔ)性

    • FD-SOI的體偏置(Body Bias)技術(shù)可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)閾值電壓,優(yōu)化RRAM的讀寫性能(如降低寫入電壓至1.5V)。

    • 寫入耐久性達(dá)10?次(傳統(tǒng)Flash為10?次),數(shù)據(jù)保留時(shí)間>10年(-40℃~125℃)。

    • 單元面積僅4F2(4平方特征尺寸),密度是eFlash的3倍。

    • Dialog的RRAM優(yōu)勢(shì)

    • 格芯22FDX的支撐

二、RRAM技術(shù)解析:為何適配IoT與AI?

  1. RRAM工作原理與優(yōu)勢(shì)

    • 通過(guò)電場(chǎng)控制金屬氧化物(如HfO?)中的氧空位遷移,形成高/低阻態(tài)(“1”/“0”)。

    • 寫入速度<10ns,功耗僅pJ級(jí)(Flash為nJ級(jí))。

    • 原理

    • 對(duì)比其他存儲(chǔ)技術(shù)


      技術(shù)寫入速度耐久性成本($/MB)適用場(chǎng)景
      RRAM高(10?次)IoT邊緣設(shè)備、AI推理
      Flash中(10?次)手機(jī)、SSD
      MRAM高(101?次)汽車電子、工業(yè)控制


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  1. 22FDX工藝的協(xié)同效應(yīng)

    • 22FDX的SOI結(jié)構(gòu)天然屏蔽α粒子干擾,適合航天、工業(yè)IoT等嚴(yán)苛環(huán)境。

    • FD-SOI的背柵偏置技術(shù)可降低RRAM的待機(jī)功耗(靜態(tài)電流<1nA)。

    • 低功耗設(shè)計(jì)

    • 抗輻射能力

三、應(yīng)用場(chǎng)景與市場(chǎng)價(jià)值

  1. IoT邊緣設(shè)備

    • RRAM的高密度存儲(chǔ)支持健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)本地緩存(如連續(xù)7天ECG記錄)。

    • 結(jié)合Dialog的低功耗MCU和RRAM,實(shí)現(xiàn)自供電傳感器節(jié)點(diǎn)(如農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè))。

    • 案例:土壤濕度傳感器+RRAM存儲(chǔ)閾值參數(shù),功耗降低至μW級(jí)

    • 智能傳感器

    • 可穿戴設(shè)備

  2. 邊緣AI推理

    • 工業(yè)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù):傳感器數(shù)據(jù)+RRAM存儲(chǔ)的AI模型,實(shí)現(xiàn)故障提前預(yù)警。

    • RRAM的快速讀寫能力加速AI模型加載(如語(yǔ)音關(guān)鍵詞識(shí)別模型加載時(shí)間<1ms)。

    • TinyML模型存儲(chǔ)

    • 案例

  3. 市場(chǎng)規(guī)模與增長(zhǎng)

    • 2023年占非易失性存儲(chǔ)市場(chǎng)3%,2028年或提升至15%(受IoT/AI需求驅(qū)動(dòng))。

    • 2023年規(guī)模約45億美元,預(yù)計(jì)2028年達(dá)82億美元(CAGR 12.7%)。

    • IoT存儲(chǔ)市場(chǎng)

    • RRAM份額

四、用戶與行業(yè)影響

  1. 對(duì)IoT設(shè)備商的價(jià)值

    • 寫入速度提升10倍,支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄(如工業(yè)設(shè)備狀態(tài)日志)。

    • RRAM替代部分Flash存儲(chǔ),BOM成本降低20%-30%(以智能電表為例)。

    • 成本優(yōu)化

    • 性能提升

  2. 對(duì)AI芯片設(shè)計(jì)的影響

    • RRAM可直接集成在AI加速器旁,減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)能耗(如邊緣端AI推理功耗降低40%)。

    • 近存計(jì)算(Near-Memory Computing)

  3. 行業(yè)格局變化

    • 初創(chuàng)公司(如Weebit Nano)或借力格芯平臺(tái)推出定制化RRAM IP。

    • 三星、美光等需加速RRAM布局,否則可能被Dialog+格芯的組合搶占市場(chǎng)。

    • 傳統(tǒng)存儲(chǔ)廠商受沖擊

    • 新玩家入局

五、技術(shù)挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

  1. 關(guān)鍵挑戰(zhàn)

    • 需驗(yàn)證10年數(shù)據(jù)保留能力(尤其工業(yè)級(jí)-40℃~125℃環(huán)境)。

    • RRAM的金屬氧化物層需與22FDX的CMOS工藝兼容,需解決高溫退火對(duì)存儲(chǔ)層的影響。

    • 工藝集成難度

    • 長(zhǎng)期可靠性

  2. 解決方案

    • 在22FDX中引入后端制程(BEOL)優(yōu)化,減少金屬互連的寄生電容。

    • 采用雙層阻變材料(如HfO?/Al?O?堆疊),提升耐久性至10?次

    • Dialog技術(shù)優(yōu)化

    • 格芯工藝改進(jìn)

六、用戶決策建議

  1. 適用場(chǎng)景推薦

    • 高性能計(jì)算(RRAM讀寫速度仍低于DRAM)。

    • 需要長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的檔案系統(tǒng)(RRAM的寫入次數(shù)有限)。

    • 電池供電的IoT終端(如智能水表、環(huán)境傳感器)。

    • 需要頻繁擦寫的AI邊緣設(shè)備(如語(yǔ)音助手緩存)。

    • 優(yōu)先采用場(chǎng)景

    • 謹(jǐn)慎采用場(chǎng)景

  2. 開(kāi)發(fā)支持

    • RRAM控制器IP,支持SPI/I2C接口,簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。

    • 22FDX+RRAM的PDK(工藝設(shè)計(jì)套件),支持Cadence、Synopsys等EDA工具鏈。

    • 格芯提供

    • Dialog提供

七、總結(jié)與展望

  1. 核心結(jié)論

    • 技術(shù)協(xié)同效應(yīng):Dialog的RRAM技術(shù)與格芯22FDX平臺(tái)結(jié)合,為IoT和AI應(yīng)用提供了低功耗、高密度、高可靠性的存儲(chǔ)解決方案。

    • 市場(chǎng)潛力:隨著IoT設(shè)備數(shù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)(預(yù)計(jì)2025年全球連接設(shè)備超300億臺(tái)),RRAM技術(shù)有望成為嵌入式存儲(chǔ)的主流選擇。

  2. 用戶行動(dòng)建議

    • 與Dialog和格芯合作,定制符合特定需求的RRAM IP,搶占市場(chǎng)先機(jī)。

    • 評(píng)估RRAM替代傳統(tǒng)存儲(chǔ)(如EEPROM、NOR Flash)的可行性,重點(diǎn)關(guān)注功耗、面積和成本。

    • 硬件開(kāi)發(fā)者

    • 系統(tǒng)集成商

通過(guò)以上分析,Dialog與格芯的合作不僅是一次技術(shù)授權(quán),更是IoT與AI領(lǐng)域存儲(chǔ)技術(shù)的一次重要升級(jí)。用戶需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景權(quán)衡技術(shù)優(yōu)勢(shì)與成本,而行業(yè)則可能因此加速向低功耗、高密度存儲(chǔ)轉(zhuǎn)型。


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標(biāo)簽: 電阻式RAM

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