「遲來總比缺席好」可能是碳奈米管記憶體(Nano-Ram;NRAM)的最佳寫照。

根據BCC Research發佈的最新研究報告指出,NRAM在苦熬多年一直無法量產後,終於準備好在2018年商用化了,預計它將席捲現有的DRAM與快閃記憶市場。該市調公司並表示,首款利用這種碳奈米管(CNT)技術的非揮發性記憶體晶片似乎也已經蓄勢待發,預計將對電腦記憶體領域帶來不小衝擊。

「雖然許多業界專家已經放棄等待CNT記憶體了,」BCC Research研究總監Kevin Fitzgerald表示,「但我想,大家都必須要以全新的眼光,才能真正看到從矽轉變到碳的時刻來臨。」

他表示,最近由技術巨擘富士通(Fujitsu)取得商用化製造NRAM的授權協議,迅速讓該公司的前景看法改觀;同時,就在撰寫這份報告的同時,共同簽署這份協議的NRAM供應商Nantero又獲得了2,100萬美元的創投資金,消弭了該公司曾經對於NRAM技術的疑慮。

BCC Research預計,全球NRAM市場將從2018年到2023年實現62.5%的複合年成長率(CAGR),其中的嵌入式系統市場預計將在2018年達到470萬美元,到了2023年將成長至2.176億美元,CAGR高達115.3% 。

針對企業儲存、企業伺服器與消費電子等領域,NRAM技術比快閃記憶體更具有顛覆性,更有利於為這些領域的產品實現新一波的創新。很快將會受到影響的應用將包括消費性電子領域、行動運算、物聯網(IoT)、企業儲存、國防、航太以及車用電子等領域。

Fitzgerald說,多位電腦記憶體專家以及對此感興趣的觀察家都看好碳奈米管在非記憶體領域的其他應用。「許多應用都是直接相關的,如化學感測器或RFID中繼器等,還有幾個應用專用於先進材料,如太陽能電池、燃料電池、電力傳輸與MEMS等,」他說:「嚴峻的半導體製造要求似乎導致它在其他應用上的優點。而從商業的角度來看,它也是相當有價值的IP。」

但Fitzgerald強調,NRAM擁有許多有利於其發展的因素,包括更高密度。「它所需的能量更少,因為它不需要像傳統記體一樣不斷地『刷新』。因此,它可以實現更快的速度,甚至縮到皮秒(ps)級的響應時間。」此外,它還可實現真正「即時」的性能,而且具有極高的耐熱性。他補充說:「它真的不應該只浪費在傳統意義上。」

Fitzgerald認為,Nantero決定授權這項技術,而非獨自發展,可說是推動NRAM向前進展的關鍵。「這讓Fujitsu得以加速使該技術導入製造,」他說。「隨著這塊市場大餅日益做大,合作夥伴將會更有動機共同分擔產品開發任務。」

從技術的角度來看,純碳的來源是一項主要的障礙。Fitzgerald說:「只要能解決這個問題,就能讓Nantero佔據強大的IP位置。Nanatero可以被視為一家材料平台公司,首批產品剛好適用於電腦記憶體領域。」

Nantero執行長Greg Schmergel強調,授權富士通的協議及其最近的資助,都是該公司發展的重要里程碑。他表示,該公司能為合作夥伴帶來的最大機會和領域就在於行動和消費性快閃記憶體應用,預計可在行動和平板電腦領域催生大量業務。「我們在這些領域都已經有幾家客戶了。由於這些裝置的電池續航力至關重要,使公司的價值主張十分有力。」

Schmergel說,具有DRAM速度的非發性記憶體意味著可讓裝置的功耗降低,使用者將會明顯感受到速度的提升。「你不會再受到功能折衷的限制了。」

他說,Nantero的幾家合作夥伴正在設計NRAM產品,而該公司本身也在進行一些自家的設計,包括相容DDR4的記憶體產品。該公司目前已有70位以上的員工了。

BCC Research指出,目前已有幾家獨立記憶體業者、手機與穿戴式裝置公司可能導入NRAM技術,但Fitzgerald說,這些公司至今並未透露任何細節。

相較於其他的記憶體技術,NRAM的發展路徑十分獨特。即使MRAM也曾經歷很長的時間才實現商用化,但Fitzgerald說,「傳統的記憶體技術並沒有像NRAM這樣的發展過程。從矽到碳,意味著必須額外負擔更多。不過,目前已有幾家公司開始探索CNT記憶體了,IBM就是其中之一。」

20170120 NRAM NT02P1 Nantero專利的NRAM以碳奈米管為基礎

BCC Research共同創辦人兼資深編輯Chris Spivey將NRAM的研究與發展路徑形容為一種典型「以小搏大」(David vs. Goliath)的故事。但劇情出現的一點轉折是Nanero(即David)最後選擇與Fujitsu (Goliath的同輩;意指同業)合作,並為其提供援助。同時,Chris Spivey表示,儘管現有的記憶體業者並未對此發表評論,但也不排除未來取得授權。

正如BCC Research 的研究報告中所指出的,有關NRAM技術的消息已經好幾次登上媒體頭條了,儘管「毁譽參半」,但該報告的作者們預期,這項技術的重大進展將直接挑戰目前根深蒂固的電腦記憶體技術。

最後,Fitzgerald總結道,25年來,記憶體產業一直在等待更好的技術出現。「從某方面來說,NRAM更像是一種『遲到總比缺席好』(better late than never)的技術。而這也反映出產業對於變革的渴望。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:NRAM's Day Is Finally Here: Report,by Gary Hilson)