闪存停留在28纳米，无法进一步缩小,,随着芯片制造商深入先进制程节点，新一代非易失性存储器技术正在介入填补空白。然而，这些竞争者并非在争夺单一王冠。正在浮现的是一幅共存图景：不同的存储器服务于不同的任务。
Semiconductor Engineering对非易失性存储器格局的分析发现，MRAM（磁阻RAM）和RRAM（ resistive RAM）可能占据主导地位，各自服务于不同的应用场景。而相变存储器（PCRAM）则正在被抛在后面。
MRAM正将自己定位为持久性工作存储器的高速、高耐久性选择,,适用于汽车系统、航天电子设备和边缘AI。其读取速度约为10皮秒，接近SRAM，但具有非易失性的优势。领先的MRAM供应商Everspin特别看好边缘AI的前景。”我们相信MRAM将对边缘AI做出重大贡献，”Everspin的Sean Dougherty表示。该技术有几种不同的类型,,toggle MRAM（最老，由Everspin商业化）、STT MRAM（当前主流）和SOT MRAM（离商业化还有数年）,,每种类型在速度、耐久性和位单元大小上各有不同的平衡。
相比之下，RRAM针对成本敏感的通用嵌入式应用。它不需要特殊材料或专用工具，因此更容易集成到标准CMOS工艺中。英飞凌与台积电合作，展示了保持特性超过1,000小时（175摄氏度）、耐久性达250,000次代码更改、读取速度为15.2纳秒的RRAM。其主要应用领域是IoT微控制器、PMIC配置存储器和固件存储。
“RRAM通常面向通用嵌入式非易失性存储器，例如IoT微控制器中的固件存储，”联电的Suhail Zain表示。
曾经很有前景的PCRAM已经停滞不前。finFET节点上不存在商用的嵌入式PCRAM产品，Synopsys也未报告对PCRAM编译器的客户需求。”PCRAM在平面CMOS技术中已有市场。然而，我们没有观察到任何将PCRAM引入finFET节点的活动，”英飞凌的Robert Wiesner指出。
这一转变是由芯片设计的实际需求驱动的。闪存（NOR型）在28纳米以下需要越来越复杂的集成，而台积电等代工厂分别在6纳米和12纳米节点支持MRAM和RRAM。这两种技术只需要额外增加少量后道工序掩模，因此很容易集成到现有的先进CMOS流程中。
除了MRAM和RRAM，两种较老的技术正在重新引起关注。铁电RAM（FeRAM）提供极高的耐久性和低写入功耗,,不需要电流，只需要在铁电电容器两端施加电压。CEA-Leti最近使用原子层沉积法沉积的CMOS兼容材料,,氧化铪锆,,展示了22纳米的FeRAM，为超越传统的130纳米限制打开了大门。”如果你想持续写入信息并以非易失性方式存储，FeRAM非常有吸引力，”CEA-Leti的Laurent Grenouillet表示。
还有一个名为UltraRAM的新技术，由初创公司Quinas开发，使用III-V族化合物半导体浮栅和通过三势垒异质结构的量子共振隧穿。Quinas声称其外推保持特性超过10,000年，1,000万次循环后无退化，在20纳米节点上开关速度可与DRAM媲美。该技术最初针对专业化的低容量应用，更广泛的DRAM替代愿景预计在2029年左右实现。
在可预见的未来，没有单一的存储器技术能够同时取代闪存和DRAM。相反，设计人员将混合使用,,MRAM用于需要在断电后保留数据的工作存储器，RRAM用于低功耗设备中的嵌入式存储，以及在其仍具成本效益的地方使用既有的主流技术（NAND、DRAM、SRAM）。
来源：“New Nonvolatile Memory Winners Emerge”（Semiconductor Engineering，2026年7月16日）
婷 翻译