8月5日，在美國(guó)舉行的“MRAM開發(fā)者日”活動(dòng)上，Yole Development分析師Simone Bertolazzi分享了MRAM技術(shù)和市場(chǎng)的最新趨勢(shì)。他指出，MRAM作為下一代非易失性存儲(chǔ)器的替代者市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大。到2024年，MRAM的市場(chǎng)規(guī)模將增加40倍。

就目前存儲(chǔ)市場(chǎng)而言，Bertolazzi表示，2018年全球半導(dǎo)體存儲(chǔ)器市場(chǎng)達(dá)到了1650億美元，比上一年增長(zhǎng)了26％。市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到有史以來最高值。2019年的市場(chǎng)預(yù)計(jì)將大幅下降至約1100億美元。

另外，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器市場(chǎng)一個(gè)顯著特征是DRAM和NAND閃存是占比很高。2018年DRAM的份額為61％，NAND閃存的份額為36％。它們占總數(shù)的97％。只剩下3％。

余下的3%，NOR閃存占1.6％，非易失性SRAM和鐵電存儲(chǔ)器FRAM為0.6％，下一代非易失性存儲(chǔ)器（新興NVM）為0.2％，其他存儲(chǔ)器（標(biāo)準(zhǔn)EEPROM和掩模ROM等）為0.6％。

圖1：存儲(chǔ)器市場(chǎng)按產(chǎn)品類別劃分的市場(chǎng)份額及市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì)。圖片來源/Yole

下一代非易失性存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模在5年內(nèi)翻至26倍

如前所述，2018年半導(dǎo)體存儲(chǔ)器市場(chǎng)中下一代非易失性存儲(chǔ)器的份額非常小，為0.2％。即使在2023年，存儲(chǔ)的百分比仍將低于3％。雖然市場(chǎng)規(guī)模本身將大幅增長(zhǎng)，但DRAM和NAND閃存的寡頭壟斷局面不會(huì)改變。

圖2：下一代非易失性存儲(chǔ)器（新興NVM）市場(chǎng)預(yù)測(cè)（一）。圖片來源/Yole

下一代非易失性存儲(chǔ)器（Emerging NVM）的市場(chǎng)規(guī)模在2018年約為2.8億美元。這將在2023年迅速擴(kuò)大到72億美元。年平均增長(zhǎng)率極高，達(dá)到104％。快速增長(zhǎng)是由3DXPoint內(nèi)存代表的大容量?jī)?nèi)存（存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存）驅(qū)動(dòng)。

圖3：下一代非易失性存儲(chǔ)器（新興NVM）市場(chǎng)預(yù)測(cè)（二）。圖片來源/Yole

2020年后，嵌入式內(nèi)存的比例將會(huì)增加。在2018年，嵌入式存儲(chǔ)器的份額占總數(shù)的2％。到2020年，嵌入式存儲(chǔ)器市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)，但這一比例將保持在2％不變。這將在2023年增加到16％。換句話說，嵌入式存儲(chǔ)器將在2020年后引領(lǐng)下一代非易失性存儲(chǔ)器市場(chǎng)。

高價(jià)格和低存儲(chǔ)容量是MRAM的弱點(diǎn)

會(huì)上，Bertolazzi重點(diǎn)介紹了了MRAM技術(shù)。相比其他存儲(chǔ)器技術(shù)，如：DRAM，NAND閃存，NOR閃存，PCM（3D XPoint存儲(chǔ)器）和ReRAM，它又有什么特別之處呢？

圖4：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器產(chǎn)品技術(shù)比較（一）（如：價(jià)格，內(nèi)存密度，重寫次數(shù)和速度）。圖片來源/Yole

與2018年的單個(gè)存儲(chǔ)器產(chǎn)品相比，MRAM在速度和重寫次數(shù)方面具有優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格（每個(gè)存儲(chǔ)容量）和存儲(chǔ)容量較差。在六種存儲(chǔ)器技術(shù)中，價(jià)格（每個(gè)存儲(chǔ)容量）是第二高的，存儲(chǔ)容量是第二低的。

圖5：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器產(chǎn)品技術(shù)比較（二）（如：價(jià)格，內(nèi)存密度，重寫次數(shù)和速度）。圖片來源/Yole

MRAM存儲(chǔ)容量將在未來五年內(nèi)增加八倍

但Bertolazzi預(yù)測(cè)，MRAM的弱點(diǎn)將在未來五年內(nèi)大幅緩解。DRAM存儲(chǔ)容量（每個(gè)芯片）僅從16Gbit增加到32Gbit。這是因?yàn)樾⌒突@著減緩。截至2018年的生產(chǎn)技術(shù)是15nm一代，到2024年將保持11nm一代。

圖6：MRAM和DRAM的技術(shù)路線圖。圖片來源/Yole

相比之下，MRAM仍有小型化的空間。截至2018年，制造技術(shù)是40nm一代，而在2024年，這將一下子減少到16nm。存儲(chǔ)容量預(yù)計(jì)將從1Gbit增加到8Gbit。

在嵌入式存儲(chǔ)器中，MRAM的優(yōu)勢(shì)隨著小型化而擴(kuò)大

MRAM不僅可以擴(kuò)展為單個(gè)存儲(chǔ)器，還可以擴(kuò)展為嵌入式存儲(chǔ)器（嵌入在與微控制器和SoC等邏輯相同的硅芯片中的存儲(chǔ)器）。與其他存儲(chǔ)器技術(shù)（閃存/DRAM/SRAM/PCM/ReRAM）相比，作為嵌入式存儲(chǔ)器的特性具有許多優(yōu)點(diǎn)。

特別是，由于嵌入式閃存（eFlash）正在達(dá)到小型化的極限，因此嵌入式MRAM作為第一替代產(chǎn)品受到關(guān)注。此外，由于SRAM的小型化速度正在放緩并且硅的面積很大，因此MRAM很可能在下一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)RAM替換為低速工作存儲(chǔ)器。將來，人們期望最后一級(jí)緩存（LL Cache）將取代高速SRAM和嵌入式DRAM。

所有領(lǐng)先的硅代工廠都在提供嵌入式MRAM宏，而主要的硅代工廠正在合作開發(fā)單個(gè)的小型化MRAM。此外，主要制造設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)開發(fā)出MRAM薄膜生產(chǎn)設(shè)備和批量生產(chǎn)蝕刻設(shè)備。

圖7：MRAM市場(chǎng)預(yù)測(cè)。圖片來源/Yole

通過這些積極舉動(dòng)，Yole Development預(yù)計(jì)MRAM的市場(chǎng)規(guī)模將在未來迅速擴(kuò)大。2018年至2024年間，市場(chǎng)規(guī)模將以年均85％的速度增長(zhǎng)，到2024年將達(dá)到17.8億美元。與2018年相比，它將增加40倍。

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