中国相变存储芯片面世

日前，宁波时代全芯科技有限公司发布了自主研发的55纳米相变存储芯片，成为继韩国三星、美国美光之后，世界上第三家、中国第一家拥有相变存储技术自主知识产权的企业。业内人士认为这将有利于打破存储器芯片生产技术被国外公司垄断的局面。相变存储是第四代存储技术，比现有传统芯片执行速度快1000倍，耐久性高1万倍。

以“芯时代、存世界”为主题的“2013宁波时代全芯科技产品发布会”11月28日在宁波举行，宁波时代全芯科技有限公司现场发布了55纳米相变存储芯片，意味着该企业成为继韩国三星、美国美光之后，第三家拥有这项技术的企业，打破了存储器芯片生产技术长期被国外垄断的局面。据悉，该企业2014年投入量产，产业化前景可观。

宁波时代全芯公司相变存储技术拥有完全自主知识产权，已申请专利57项，正在申请的专利有141项。其研发团队由美国国家工程院院士、中国科学院外籍院士马佐平等专家组成。

从静态随机存储技术(SRAM)到动态随机存储技术(DRAM)再到当前热门的闪存技术(Flash)，人类对于存储性能的追求是无止境的。在云计算、大数据时代，数据的迅猛增长对存储的处理性能提出了更高的甚至近乎苛刻的要求。近几年才逐渐步入商品化的新一代存储技术—相变存储(PCM)，以高性能著称，具有替代传统存储甚至闪存的能力，由此势必将引发存储市场的新一轮变革。

相变存储技术的原理是利用存储材料在晶态和非晶态下的导电性差异，实现对数据的存储。与传统存储技术相比，相变存储可以将存储器的体积大大缩减。以全球搜索巨头谷歌为例，使用这种新技术后，原来3个足球场大小的存储器可以“浓缩”到一个20平方米的房间里。

PCM是一种“非易失性存储器”，与第三代的闪存技术一样具有非挥发性，但又比闪存更耐用。闪存的寿命通常约为10万次读/写，这对于许多高端存储应用来说是远远不够的。相比之下，PCM的耐用性数千至数百万倍于闪存，这让PCM在企业级存储应用中拥有了更多用武之地。

据预测，每位元的PCM的实际成本将很快达到与闪存相当甚至更低，在未来30年内，基于PCM技术生产的半导体产品将成为电子存储器产业发展的主要支撑力量。

相变内存的概念提了很多年，早已经不是空中楼阁，而是悄然进入了实用。2009年，美光展示了1Gb相变内存，45nm工艺制造，存储单元面积0.015平方微米。2011年，三星投产了NOR兼容的65nm相变内存，并用在了三星自己的GT-E2550GSM功能手机中，但产量和销量都极少。2012年，美光首次实现了相变内存的量产，并在年底宣布用于诺基亚的Asha系列手机。

从2002年起，中科院上海微系统所就开始攻关下一代新型相变存储器，并承接我国“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”、“973计划”等相关任务。2011年，中科院上海微系统所、中芯国际、微芯等企业组建百余人产学研团队，成功研发出拥有自主技术的相变存储器，随后进一步向工程化领域发展。

此次宁波时代全芯科技有限公司发布的PCM处理器，将有利于最终打破存储器芯片生产技术被国外公司垄断的局面。中国作为多种电子产品的世界最大生产国，每年消耗存储器件占全球三分之一，但此前一直未实现存储器国产。国务委员刘延东今年3月曾指出，2012年进口芯片约1650亿美元，甚至超过了进口石油的1200亿美元。但据业内测算，中国2012年进口集成电路的实际规模应该接近2000亿美元。

“未来几年，这种严重依赖进口的情况将会彻底改写，因为相变技术的普及是一个必然趋势。目前，闪存技术做到28纳米已经是极致，而相变技术可以做到7纳米，其制造成本将是前者的十分之一，在速度、寿命等方面的优势又非常显著，未来必将替代硬盘驱动器和现有多种存储器芯片。”时代全芯公司董事长张龙说。

基于这种判断，时代全芯决定在未来五年投资20亿美元将宁波鄞州打造成“中国芯片城”，2015年投产后，仅芯片产品本身的年产值就达到200亿元左右，其带动的产业链将是千亿量级。

张龙表示，“华为、联想已经对我们的样品表示了浓厚兴趣，我们的短期发展目标也是覆盖电子消费产品，未来再向高端用户市场进军。”

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