随着移动设备、物联网应用的兴起，对于节能的资料储存与存储器技术需求日益增加。目前的存储器技术以DRAM与NAND快闪存储器为主流，但DRAM的读写速度快无法长时间储存资料；NAND Flash能保存资料，但读写速度不佳。

同时兼具运算、储存能力的下世代存储器，如磁阻式存储器(MRAM)、电阻式存储器(RRAM)、3D XPoint技术与高潜力的自旋电子磁性存储器(STT-MRAM)等，就成为下世代存储器技术的新宠儿。

MRAM的技术在学理上存取速度将超越DRAM达到接近SRAM，且断电后资料不流失，早期由Everspin公司开发，被视为下世代存储器技术的重要的竞争者。2017年是MRAM技术爆发的一年，当年在日本举办的大型集成电路技术、系统和应用国际研讨会，格罗方德与 Everspin公司共同发布有抗热消磁eMRAN技术，具能够让资料在摄氏150度下保存资料，可长达十数年的22纳米制程的制程技术，预计2017年底、2018年投产。

而曾经投入存储器研发生产，但却不敌成本高昂而退出存储器市场的台积电，在2017年台积电技术论坛中，揭露已具备22纳米制程嵌入式磁阻式存储器(eMRAM)的生产技术，预定2018年试产。

RRAM其优点是消耗电力较NAND低，且写入资讯速度比NAND快闪存储器快1万倍，主要投入研究的厂商有美光、Sony、三星。

台积电也已宣布具备生产22纳米eRRAM技术。3D XPoint技术的主要厂商为英特尔与美光，采用多层线路构成的三维结构，并采用栅状电线电阻来表示0和1，原理类似RRAM。为储存装置的良好的替代品，具有比NAND快闪存储器快了近1,000倍，也可用于运算速度要求低的计算应用。

STT-MRAM是运用量子力学的电子自旋角动量的技术应用，具有DRAM和SRAM的高性能且低功耗，并相容现有的CMOS制造技术与制程。目前主要投入厂商有IBM与三星、SK海力士和东芝，其中IBM和三星在IEEE发布研究论文表示，已成功实现10奈秒的传输速度和超省电架构。

尽管下世代存储器未来有望取代部分DRAM与NAND快闪存储器的市场，甚至取代旧有技术。但是笔者认为，随着人工智能、物联网设备与更多的资料收集与传感需求，下世代的存储器技术首先将着眼于以新应用的需求为主，如台积电锁定的嵌入式存储器，并充分发挥运算与储存二合一的优势，进一步微缩大小，达到元件更高的市场渗透率。

但是若从厂商动态来看，22纳米的eMRAM技术将于2018年年后逐渐成熟，并开始有大量的市场应用。

转载自：全球半导体观察