DRAM存储的新三国志

标签:安全存储云计算技术模式

访客:4097  发表于:2016-10-31 07:54:50

    最近,Kilopass首席执行官Charlie Cheng专程从硅谷来京,介绍一种名为VLT的半导体专利技术。“这可以改变DRAM(动态内存)产业格局。”Charlie Cheng说。

DRAM存储的新三国志

   Kilopass成立于2001年,它的商业模式与前段时间软银以数百亿美元收购的ARM类似,都为芯片设计企业和制造公司提供设计单元组件的“知识产权”,又称IP产品。

   在推出VLT之前,Kilopass的拳头产品是一次可编程(OTP)存储器技术。这是一项安全存储技术,已被全球250家企业使用。例如,中国最大的手机企业、全球市场上的机顶盒都在使用Kilopass的产品与技术。目前,超过100亿片应用Kilopass技术的芯片被销售到全球。虽然不像终端品牌那样随处可见,但这家公司离我们并不遥远。

半导体市场上的大宗产品 

   现在,Kilopass推出DRAM存储器新技术。在我们的生活中,DRAM扮演着重要角色。电脑、手机及服务器,都离不开这种基础半导体产品。

   市场调研公司TrendForce的数据预测,2016年全球内存(主要指DRAM)市场增长23.1%。

   不过,DRAM是半导体行业著名的价格起伏动荡产品市场。从过去10多家供应商,到目前市场上的三个巨无霸供应商——三星、东芝和美光。“其实,仔细分析全球DRAM市场,虽然价格动荡,但每年平均营收在500亿美元。”Charlie Cheng说。

    2015年,全球半导体市场的总体规模在3500亿美元左右,500亿美元的DRAM绝对称得上是一个大宗产品市场。

   过去,内存产品的主要需求方是PC。现在,智能手机的需求量最大——2016年移动内存市场占有率达42%。而随着近几年移动互联、云计算的增长,服务器成为增长新亮点,今年的年增长率达到了38%,市场份额也会从去年22%增加到24%。

DRAM新科技

   “在我们看来,DRAM要往下走,一定要符合数据中心和云的需求特性。” Charlie Cheng说,“数据中心最大的问题是设备密度高,很耗电。数据中心的每1瓦供电,一半耗费在传输上,另外1/4在冷却上,只有1/4是用在设备工作上。”

   目前市场上的DRAM技术均采用电容式架构。电容式DRAM的漏电流与温度有关。根据测试,当温度达到50摄氏度以上后,漏电流会陡然升高。在数据中心,DRAM的漏电流是很高的,因此,耗电很大。

   电容式DRAM还需要定期对电容进行刷新检查。在检查期间,电容是不能工作的。这与数据中心的数据连续性需求不相符。同时,DRAM工艺将停滞于10纳米以上。这对于按照摩尔定律前行的半导体产品来说,不是一件好事。

   于是,在一次Kilopass公司内部人士的的交流和头脑风暴中,面对电容式DRAM的种种问题,这群一直在设计半导体IP的专业人士提出一个新思路——为何不尝试新的存储器架构,克服电容问题,打造一个耗电低、不需要刷新、成本更低的新架构DRAM?

   在此之后,Kilopass果然开发出一种VLT架构。这是一种很简洁的、无电容结构,也就没有电容式DRAM的问题。在85摄氏度下,它的耗电是DRAM的1/3。最关键的是,它的成本低,比传统电容降低了45%。

   对于DRAM这种大批量生产的大宗产品,良率是至关重要的。对于这种新架构的良率,客户非常关心。为此,Kilopass花很大功夫开发平台,能提前15个月对大批量生产的良率进行精准预测。

中国发展DRAM产业的第二条路

   Kilopass采用IP授权模式。与ARM不同的是,Kilopass只希望授权全球三四家企业,因为DRAM是一个大宗商品,授权太多,价格战会打异常激烈,不利于行业的良性运营。

   目前,Kilopass也在中国企业洽谈授权。

   2014年6月,中国颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》。其中,集成电路行业产值的目标是从2015年3500亿元人民币以年均20%的速度增长,到2020年实现约8700亿元人民币。“能够拥有像DRAM这样的大宗产品设计制造能力,对中国集成电路行业的高速增长非常重要。”Charlie Cheng说。

   但目前,中国要拿到电容DRAM技术,要找上述全球三家大企业进行授权谈判。而新的创新技术,给后发的中国企业带来另一种可能性。Charlie Cheng 称,“这是中国独立发展DRAM产业的第二条路”。

    当然,Kilopass要与中国企业实现成功合作,可能需要提供完整的DRAM 生产方案。IP的购买只是一个入门,Kilopass以及它的合作伙伴还需要帮助中国企业在大批量生产中克服各种问题。

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