Kilopass CEO:颠覆DRAM市场,中国可以算一个

10月12日,ZD至顶网记者参加了一场由Kilopass公司举办的新技术发布会,发布会上Kilopass CEO Charlie Cheng认为其推出的垂直分层晶闸管(Vertical Layered Thyristor, VLT)技术,有可能颠覆全球DRAM市场。而且希望这颠覆的力量里面有中国企业的身影。

ZD至顶网北京报道(文/任新勃):10月12日,ZD至顶网记者参加了一场由Kilopass公司举办的新技术发布会,发布会上Kilopass CEO Charlie Cheng认为其推出的垂直分层晶闸管(Vertical Layered Thyristor, VLT)技术,有可能颠覆全球DRAM市场。而且希望这颠覆的力量里面有中国企业的身影。

对于DRAM大家并不陌生,就是大家常说的内存,而且DRAM市场已经十分成熟,且由三星(Samsung)、海力士(SK Hynix)和美光(Micron)三家企业共同占有超过90%的市场份额。

Kilopass CEO:颠覆DRAM市场,中国可以算一个

Kilopass CEO Charlie Cheng

对于Kilopass公司以及VLT技术相信大家还是了解的不多。在发布会上,ZD至顶网采访了Kilopass CEO Charlie Cheng,他详细介绍了VLT技术、如何做到颠覆全球DRAM市场以及中国存储厂商在其中的作用。

Kilopass公司的商业模式和在前一段时间孙正义的软银集团拿出数百亿美金收购的ARM一样,都是采用为芯片设计和制造公司提供作为设计单元组件的“知识产权”又称IP产品。Kilopass公司在半导体产业最知名的是其拥有专利的、用于一次性可编程(OTP)解决方案的反熔丝技术,已被所有主要半导体晶圆代工厂所采纳。该技术也被超过250家整合器件制造商(IDM)或无晶圆厂半导体公司集成于其产品之中,其中包括全球三大DRAM供应商中的两家以及大多数移动设备供应商。

Kilopass此次推出的VLT垂直分层晶闸管(VLT)是基于晶闸管(thyristor)技术的一种存储结构。该结构在电学上等效于一对交叉耦合的双极型晶体管,从而形成了锁存。由于锁存的形成,这种结构非常适合数据存储。与当前基于电容的DRAM技术相比,晶闸管内存不需要刷新。Kilopass希望通过推出其针对随机存取存储器(DRAM)应用的垂直分层晶闸管(VLT)技术,将其领先优势延伸至更广泛的半导体存储器市场。

DRAM:现有技术无法满足未来发展需求

Charlie Cheng认为当前基于1个晶体管搭配一个电容器(1T1C)存储单元结构DRAM将不再是合理的解决方案。他表示DRAM技术自2010年以来已经放缓了前进的步伐。而且摩尔定律不包括电容的发展规律,电容器无法进一步缩小,所以受制于电容的影响DRAM将停滞于10纳米以上的工艺,止步不前。

而在2017年内,SoC将在7纳米工艺上实现,基于3D NAND技术的存储将要实现64层甚至96层堆叠。传统的DRAM与CPU、NVM存储的差距越来越大。

Kilopass CEO:颠覆DRAM市场,中国可以算一个

因为电容器在20纳米工艺上电容量太低,造成存储单元尺寸很难进一步缩小。因为较小的晶体管带来更多的漏电流,且较小的电容器结构拥有更少的电容量,这将导致两次刷新之间的间隔时间必须缩短。由于刷新周期频率的加快,16Gb DDR DRAM中高达20%的原始带宽将丢失,这给多核/多线程服务器中的CPU带来负担,使CPU必须挤压每一点儿性能来保持系统竞争力。

因此DRAM行业正处于如何在提高存储器性能的同时降低功耗的技术困境之中,采用当前的1T1C技术面临着物理学原理上的严峻挑战。

突破DRAM技术来自初创公司的VLT技术

突破传统的DRAM技术瓶颈就需要一种全新的DRAM技术和架构,Kilopass的VLT技术为该问题提供了一种切实可行的解决方案。首先VLT DRAM架构可以完全兼容现有的DDR SDRAM标准与技术,同时还可以使用现有的晶圆制造设备、材料和工艺来完成制造,并不需要特殊的材料或设备。

Charlie Cheng在采访中多次表示,VLT是一种很早就已经存在并且成熟的技术,但是Kilopass把VLT创新的用到了DRAM上,并实现了惊人的结果。实现VLT存储器技术不需要新材料,而且物理原理经过验证并且与逻辑CMOS工艺兼容。Charlie Cheng表示“我们的VLT技术是一项真正具有颠覆性的技术,运用它我们的被授权商能够迅速高效地为市场提供与JEDEC标准完全兼容的DRAM产品,这些产品在功耗和成本上将具有显著优势,同时也免去了现有DRAM制造流程中构建电容的困扰。”

VLT的技术上实现 “0”和“1”之间的信号区别高达10的8次方倍。这就比DRAM技术的存储单元基于1个晶体管搭配一个电容器(1T1C)具有很大的优势,电容器需要很高的电压来保证“0”和“1”之间的信号区别,而VLT因为“0”和“1”之间的信号区别非常大,需要很低的电压就能保证“0”和“1”之间的信号区别。因此其待机功耗仅仅是DRAM的1/10。能够减轻多核/多线程服务器中的CPU的性能压力。

比如在服务器和大型服务器集群上,存储器也成为了这种能耗的一个主要贡献者。在理想的状态下,目前这一代20纳米DRAM应当迁移到20纳米以下的工艺,以提供更低的功耗。

Kilopass CEO:颠覆DRAM市场,中国可以算一个

同时因为没有电容的瓶颈,VLT技术能够更小更短,并且更易于制造,VLT技术适合于现有的沟槽工艺中使用,无需任何电容能够实现更好的产品良率以及更低的成本。因为其更小的存储单元、更高效的整体结构以及更少的晶圆光罩加工步骤,让VLT-DRAM可以降低45%的制造成本。相对于技术成熟、竞争激烈的DRAM市场,这样的成本优势绝对是颠覆性的。

颠覆DRAM市场,中国可以算一个

就像目前DRAM市场由三星(Samsung)、海力士(SK Hynix)和美光(Micron)三家企业统治一样,Kilopass希望基于VLT DRAM技术的产品也能够在全球有三家来引领市场。其中Charlie Cheng希望在中国可以诞生一个。

为什么选择中国,Charlie Cheng认为,首先中国半导体产业正处在黄金阶段,我国政府和业界对集成电路产业的高度重视和大力投入,当前是半导体存储器产业实现突破的绝好机遇,而国务院于2014年6月颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,要实现其中集成电路行业产值从2015年3500亿人民币以年均20%的增速达到2020年约8700亿人民币这一目标,DRAM产业的增长显得至关重要。

就像VLT技术的优势一样,如果中国有一家企业推出VLT技术的产品,那么在竞争激烈的DRAM市场,其优势可以说是颠覆的。我们知道越是成熟的产业竞争越是激烈,而且成本上的优势至关重要。同时VLT可以实现目前中国半导体产业的技术标准下,比主流的DRAM性能提升15%--20%,而成本降低45%。“比如,中国目前半导体工艺是30nm,而采用VLT可以比20nm工艺实现更高的性能和更低的成本。”

最关键是的VLT避开了传统DRAM制造中最大的挑战,即沟电容的制造,从而规避了相关的专利冲突,这一点具有很重要的战略意义。Charlie Cheng认为这样,如果一家中国企业能基于VLT技术的进行DRAM生产,就不不会有专利上的任何问题。

同时因为基于Kilopass专有的超快速器件仿真系统TCAD,该仿真系统比传统的TCAD仿真系统快几十万倍。这种TCAD仿真系统支持Kilopass为关键的工艺参数预算工艺范围,并针对任何给定的制造工艺优化设计。能够无需新的物理材料在1000倍速的模拟器的加速下,实现对大批量生产的精准预测,让生产参数窗口和产品良率目标提早15个月确定。这样基于VLT技术的DRAM能够从制造到生产实现市场上的快速反应。让其生产商更加具有竞争力。Charlie Cheng最后表示正在与中国多家存储生产商进行洽谈。

来源:ZD至顶网存储频道

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2016

10/13

16:40

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