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f***y
发帖数: 4447 | 1 听说这组有新突破，将发表science.
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手机App上轻轻一按，装载有国产控制芯片的打印机里就吐出需要打印的照片，速度之
快，让苹果的airprint也自叹不如。这其中的奥妙就在于芯片上使用了下一代存储器
PCRAM。
近日，记者从中科院上海微系统与信息技术研究所获悉，由该所宋志棠研究员课题组倾
注十几年心血，从基础研究做到产业化的PCRAM，如今已集成在芯片上售出1500万片，
实现销售额超过亿元。他们与中芯国际等企业，共同推进产业化，有望在每年市场价值
几十亿美元的嵌入式芯片存储器领域实现“弯道超车”。
挑战下一代存储器产业化
大到数据中心，小到一个小小芯片，都离不开动态内存(DRAM)。现在通用的DRAM有一个
致命的缺点，那就是怕断电———一旦断电，在内存中的数据就会瞬间消失，再也找不
回来。虽然也有可以随时保存数据的闪存(FLASH)，可数据擦写、读取都很慢。所以，
尽管这些存储器在各种地方广泛使用，科学家总希望找到一种更完美的下一代存储器。
相变存储器(PCRAM)就是这样一种理想的存储器：它通过电流和磁场的开关，让存储材
料在晶体和非晶体间切换。由于改变的是材料的物理状态，所以即使断电，这种状态也
不会消失，同时还可以实现很快的擦写速度。
早在2002年，宋志棠就开始关注这个方向。“现在的主流存储器，也曾经过惨烈的技术
竞争，当时中国并没有什么核心技术，基本被排斥在这个市场之外。”他说，在下一代
存储器的几种技术中，PCRAM是最接近产业化的，“如果我们可以有所突破，将可能在
下一代存储器领域实现‘弯道超车’，发展自主知识产权。”
从适合现有科研水平的市场入手
“如果再来一次，估计我不会一头扎进去，太难了!”宋志棠说，在研究所的支持下，
他的课题组从2003年开始不断寻找适合做PCRAM的材料，材料找到了，却无法做成纳米
级器件———如果做不出，什么实用价值都没有。可研究所没有做器件的条件，怎么办？
一次偶然的机会，他找到了中芯国际集成电路制造(上海)有限公司，双方一拍即合，共
同组建团队，申请国家项目，搭建起8至12英寸PCRAM研发平台，并于2007年1月建立了
“纳米半导体存储技术联合实验室”。
微系统侧重解决科学问题，中芯国际主攻工艺开发，经过14年努力，终于实现相变材料
制备工艺和中芯国际180纳米-28纳米标准CMOS工艺无缝对接。
为了契合中芯国际的技术优势，微系统所定下了一条PCRAM的产业化路线：避开英特尔
、三星等已在大力投入和布局的非嵌入式芯片领域，专攻在大量消费类电子产品使用的
嵌入式芯片。“手机等消费类电子产品，我国本就是制造大国，产业、产品升级都会对
嵌入式芯片提出大量需求。”宋志棠说，尽管这块市场没有非嵌入式芯片存储器的市场
大，但更适合中国现有的科研和技术水平。
做成器件，还得能应用，才能实现产业化。这时，珠海埃派克科技股份有限公司通过科
技新闻报道找到了宋志棠。从2011年起，该公司几乎年年投入上亿元研发经费，为企业
未来的技术优势投资。
“高校可以做一千片芯片，拿最好的一颗来发论文，但企业却要找出最差的那颗来改进
技术。”丁励说，最新研发的打印机芯片，如今已售出1500万片，4个月来用户反映出
错率低于千分之一。
基础研究不断获得领先优势
微系统所PCRAM项目组研究员陈后鹏解释，现用存储器的数据读取方法，就好像从一个
图书馆里取资料，硬盘、固化内存等就像书库，DRAM就好比阅览区———必须把数据从
书库里找到，提取到阅览区，才能计算、操作，最后根据需要存储下来。但PCRAM却好
像超级大黑板，所有数据都能直接找到并操作，省去了数据“搬运”过程，运算速度直
线上升。
“我们测试了100兆的数据搜索，用PCRAM只需1秒，比传统存储器快了19倍。”陈后鹏
说，100兆的数据量相当于一部《二十五史》的信息量。
目前，宋志棠团队是世界上唯一掌握嵌入式芯片PCRAM核心技术的。不过，存储器技术
更迭向来风云变幻。要寻找功耗更低、速度更快的相变存储器材料，还得依靠基础研究
的不断突破。
如今，宋志棠团队已在实验室找到了性能更好的材料，正在进行性能测试。“2011年，
我们的8兆芯片就实现了全部存储功能，当时录下的音频，现在还能清晰播放。”宋志
棠说，那还是180纳米芯片的技术，现在他们正在主攻40纳米芯片的存储器，这是国家
集成电路科技重大专项的主要任务。
初步打通“原始创新—技术开发—产业化”链条的全部关键环节，在产学研紧密配合的
模式下，国产PCRAM技术将为我国的半导体行业带来新发展契机。
http://paper.sciencenet.cn/htmlnews/2017/6/380962.shtm | u*****E
发帖数: 2476 | 2 小心别翻车
【在 f***y 的大作中提到】
: 听说这组有新突破，将发表science.
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: 手机App上轻轻一按，装载有国产控制芯片的打印机里就吐出需要打印的照片，速度之
: 快，让苹果的airprint也自叹不如。这其中的奥妙就在于芯片上使用了下一代存储器
: PCRAM。
: 近日，记者从中科院上海微系统与信息技术研究所获悉，由该所宋志棠研究员课题组倾
: 注十几年心血，从基础研究做到产业化的PCRAM，如今已集成在芯片上售出1500万片，
: 实现销售额超过亿元。他们与中芯国际等企业，共同推进产业化，有望在每年市场价值
: 几十亿美元的嵌入式芯片存储器领域实现“弯道超车”。
: 挑战下一代存储器产业化
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