同时取代闪存和DRAM，ULTRARAM真有这个潜力吗？

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在近期的闪存峰会上，一家由英国兰卡斯特大学孵化的初创公司Quinas Technology获得了创新大奖。他们展示了ULTRARAM，一个结合了DRAM高性能和闪存非易失性的新技术，力求制造出同时替代闪存和DRAM的通用存储。
 
ULTRARAM与闪存和DRAM的区别
 
闪存和DRAM作为已经被行业使用了数十年的存储形式，因为其特性不同，往往只能被分别用于特定场景中。以闪存为例，其具有非易失性、非破坏性读出和高度扩展性等特点，但缺点在于需要高压开关威廉希尔官方网站 ，以及相对较慢的编程/擦除。
 
DRAM拥有极高的耐用性，操作快速，但其为易失性存储，需要持续的电源供应，加上破坏性读出以及容量扩展上始终存在困难。可以看出，无论是闪存和DRAM，都逃不开能耗、性能、耐用性的二选一，所以这些年两者始终处于一个共生的局面。
 
而ULTRARAM作为一个通用内存，自然是要解决闪存和DRAM之间存在的这些矛盾。与这两者在材料层面不同的是，ULTRARAM用的是III-V族化合物半导体，且主要是其中6.1 Å 家族的半导体，比如砷化铟、碲化镓和碲化铝。
 
ULTRARAM是一种基于电荷的存储器，像NAND一样使用浮栅结构，所以也能像其他闪存一样，实现非破坏性读出。但相较闪存和DRAM，ULTRARAM可以实现超长时间的存储，这得益于其TBRT结构。哪怕是在单bit级别也能存储远大于十年的时间，ULTRARAM中的电荷可以存储1000年而不会出现泄露。且ULTRARAM开关能耗极低，开关速度更是低于ns级。
 
离量产还有多久？
 
然而任何新的存储形态在试图挑战闪存和DRAM之前，都必须解决制造和量产的问题，因为这才是决定其能否商业化的关键之一。常见的阻碍有，在现有的固态制造设备之上，是否需要尚未投入使用的材料和工具，已经对于大部分晶圆厂来说，是否需要额外的工序。
 
据了解Quinas Technology已经宣布添置和购买了相关设备，用于生产出20nm的ULTRARAM原型产品，并将继续积极推动该技术的商业化。在确定其性能达到宣传指标，比如1000万次重写循环后，他们会尝试开始小规模市场并寻找感兴趣的客户。
 
与此同时，英国创新机构也奖励了Quinas Technology 30万英镑，用于推动这一技术的商业化进程。不过离真正的量产应该还有一定的差距，其发明者及Quinas Technology CSO表示，这对于一家初创公司来说自然是不小的投资，但量产ULTRARAM的过程并非短跑，而是一场马拉松。
 
Quinas Technology虽然购买了相关设备，但其仅用于原型的制造和验证，真正量产还是需要大型晶圆厂的支持。鉴于目前欧洲仍缺少大型的内存制造工厂，据了解他们很可能选择与台积电合作，而不是与欧洲本地的IMEC等企业合作。
 
在最终产品上，Quinas Technology似乎打算先面向高端市场，比如服务器/数据中心级别的产品，毕竟消费级存储市场仍处于一个去库存的阶段，而高性能内存恰恰是利润最高的。同时Quinas Technology透露，对UTRARAM感兴趣的公司中包括Meta，后者对于ULTRARAM的节能特性尤其看好。
 
写在最后
 
和所有新的存储技术一样，大规模量产并控制成本才是最关键的挑战。而对于ULTRARAM来说，该技术尚未到量产验证阶段，还在性能与指标的验证阶段，如果原型产品和之后的小批量产品能够与宣传保持一致的话，相信这一技术会获得更多公司的青睐和投资。