Kilopass欲以颠覆技术改变DRAM产业格局

2016年10月13日13:25:24 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

当前，我国中央政府和一些地方政府正在对半导体产业进行大力投资，其中半导体存储器DRAM（动态随机存取存储器）正是业界希望取得突破性进展的半导体产品领域之一。作为今天ICT领域内较重要的半导体器件之一，全球DRAM市场每年500亿美元的规模和激烈竞争，使所有的DRAM制造商必须在全球范围内具有竞争力和创新能力。

日前，一家已经过市场充分验证的嵌入式非易失性存储器（NVM）知识产权（IP）开发商Kilopass公司在北京举行VLT DRAM新技术发布会，发布了其颠覆性的VLT DRAM技术与IP解决方案，并计划与一家中国半导体厂商合作利用其VLT DRAM技术来重构全球半导体存储器件生态系统。我们来看看Kilopass Technology首席执行官Charlie Cheng是怎么说的。

在OTP市场遥遥领先

Charlie Cheng在介绍该公司较新的VLT DRAM技术，以及该公司在中国市场上的合作计划和较新进展之前，介绍了其在一次性可编程（OTP）领域的市场领先地位。他说：“Kilopass以OTP存储器技术的领导者而闻名，我很高兴我们能够为DRAM市场带来新的革新。”

Kilopass拥有专利的反熔丝技术可用于OTP解决方案，该技术目前已被三星、海力士、中芯国际、联华电子和所有重要半导体晶圆代工厂所采用。这项技术已被超过250家整合器件制造商（IDM）和无晶圆厂半导体公司所整合采纳，包括全球三大DRAM供应商中的两家，以及大多数手机供应商。目前已有超过100亿个包含Kilopass技术的器件在全球范围内出货，涉及400多种芯片设计，应用范围涵盖了工业、汽车、消费电子产品、移动设备、模拟和混合信号以及物联网（IoT）等。

Kilopass的OTP NVM解决方案拥有可扩展到各种先进CMOS工艺制程的无限容量，它们可被移植到每一家重要的代工厂和整合器件制造商（IDM），且满足了市场对更高的集成度、更高的密度、更低的成本、低功耗管理、更高的可靠性和更完善的安全性等方面的需求。

颠覆性的技术

Charlie Cheng表示，Kilopass正凭借其革命性的全新垂直分层晶闸管（Vertical Layered Thristor, VLT）DRAM架构将自身的业务范围扩展至存储器市场。这种全新的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。

他认为，Kilopass的革命性的VLT技术将改变DRAM产业格局，进而颠覆全球DRAM市场。这源于VLT显著降低成本且与DDR SDRAM完全兼容；使用标准CMOS工艺制造且无需昂贵的电容结构。

他介绍说，VLT存储单元在2015年已通过验证，目前一款新的完整存储器测试芯片正处于早期测试阶段。Kilopass一直致力于推广这项技术，并正与DRAM制造商进行许可协商。他说：“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技术解读

据介绍，晶闸管是一种结构复杂的电子器件，在电学上等效于一对交叉耦合的双极型晶体管。由于锁存的形成，这种结构非常适合存储器；与当前基于电容的DRAM相比，晶闸管内存不需要刷新。晶闸管于20世纪50年代被发明，之前人们曾屡次尝试将其应用于SRAM市场，但都未能成功。

Kilopass的VLT通过垂直方式实现晶闸管架构，从而使存储单元更加紧凑。紧凑的结构加上所需的物理器件，构造出制造工艺简单的交叉点内存，这将带来一项与DDR标准兼容，并且比当前顶尖的20纳米DRAM制造成本低45%的新技术。

此外，因为VLT不需要复杂且高功耗的刷新周期，基于VLT的DDR4 DRAM将待机功耗降低了10倍，可降低到50fA/bit以下，且仍将性能提高15%。较为关键的是，VLT避开了传统DRAM制造中较大的挑战，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。

VLT存储单元的运行和器件测试已于2015年完成，测试结果与器件仿真系统TCAD具有优异的关联性。一块完整的内存测试芯片已于5月份成功流片，早期芯片测试正在进行当中。

未来行业前景

统计表明，巨大的全球DDR（SDRAM）存储器市场在总产值为3500亿美元的全球半导体市场中占据了超过500亿美元的份额，使其成为政府为促进国内半导体产业发展而推出的推动措施中，较重要的产品类别之一。就中国而言，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。

然而，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。现有DRAM的较关键技术是电容存储单元，它不仅带来了特有的制造挑战，还被大量专利所保护。为了进入DRAM市场，后发的中国厂商必须利用创新的替代方案，以推动竞争升级，争取实现差异化。VLT技术则代表了这样的一种可能性。

据介绍，现在Kilopass已可以向数量有限的特许受让人提供VLT DRAM技术，用于20nm到31nm工艺技术节点。Kilopass已使用其突破性的TCAD模拟器，在所有的半导体制造工艺细节上对这两个节点进行了详尽的模拟，新一代10nm技术的验证有望在2017年完成。

不过，我们也看到，像VLT这样的新技术在有人试水之前可能还存在一些疑问和不确定性，也许这需要Kilopass与合作方进一步的努力，将仿真的未来生产参数和良率变为现实。

Kilopass欲以颠覆技术改变DRAM产业格局

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