近日，人工智能在眾多公共衛生領域的大顯身手不斷吸引著人們的目光。CT影像智能分析系統、智能配送機器人等人工智能技術及產品發揮著極大的作用，在它們背后，都少不了高性能存儲器的身影。而隨著“新基建”的不斷升溫，業界對于更高性能存儲器的需求也越發迫切。

相比其他存儲器，碳納米管內存(NRAM)是一個近年來出現的新東西，它具有諸多優勢：可以DRAM的速度提供非易失性，具有超越DRAM的可擴展性和對閃存的超強耐久性的潛力。它比幾乎所有新興存儲技術（PCM，MRAM和ReRAM）都更接近通用存儲器。這樣，它們通常用于替換閃存，因此NRAM在理論上既可以替換DRAM，也可以替換閃存。2016年，富士通半導體和 USJC 宣布，與Nantero公司達成協議授權該公司的NRAM技術，三方公司此后共同致力于NRAM內存的開發與生產。

NRAM原理大揭秘

Nantero公司已經花費了將近20年的時間來研究NRAM，該技術基于排列在交叉點電極之間的薄層中的無規組織的碳納米管的漿料。當施加電壓時，CNT被拉到一起，接觸點數量的增加減少了電極之間的電阻路徑。這種連接是由范德華力在原子級上保持的。為了復位存儲單元，電壓脈沖會引起熱振動來斷開這些連接。

所得的存儲器在低能量下提供了20皮秒的切換速度，以及5ns的實際寫入速度，并具有10 ^ 11個周期的耐久性。這保證了基于CNT的NRAM的性能，并且在物理幾何尺寸方面具有更好的可擴展性，從而成為替代DRAM和NAND閃存的通用存儲器。

一個相對較新的技術是在可隨意切換的CNT的隨機組織“墊”上增加一層對齊的CNT。這些用于保護開關納米管的下層免于金屬從上方濺射的金屬遷移。

NRAM的“用武之地”

高性能的NRAM在眾多應用領域擁有明顯的競爭優勢：1、可應用于任何系統，NRAM不但是非易失性存儲器，又具有與 DRAM 同等的高速特點；2、可實現instant on（即開即用）功能，降低功耗的同時提高了系統的性能；3、適應于逐漸增長的高溫環境市場需求。

NRAM不但可以做數據儲存也可以做程序儲存，這一特性對消費類電子市場同樣具備巨大吸引力。而就競爭格局來說，NRAM在高溫操作、數據保持、高速讀寫上都比傳統存儲器更具優勢，未來NRAM有望替換大容量EEPROM （容量低于8Mb）和小容量NOR Flash （容量大于16Mb）。

針對企業儲存、企業伺服器與消費電子等領域，NRAM技術比快閃存儲更具有顛覆性，更有利于在這領域的產品中實現新一波的創新。預計未來受到影響的應用涵蓋消費性電子領域、行動運算、物聯網(IoT)、企業儲存、國防、航天以及車用電子等行業。

作為NRAM的第一代產品，富士通16Mbit的DDR3 SPI接口產品最快將于2020年底上市。