VLT技術 或將顛覆DRAM產業格局

　　10月11日，Kilopass Technology宣布推出垂直分層晶閘管(Vertical Layered Thyristor)技術，簡稱VLT技術。據Kilopass首席執行官Charlie Cheng稱，該技術集低成本、低功耗、高效率、易制造等諸多優點于一身，有可能顛覆目前的DRAM產業格局。

　　最適用于云計算/服務器市場的DRAM技術

　　Charlie Cheng指出，DRAM整體市場較為穩定，未來隨著PC、手機等方面的市場需求萎縮，新的增長點將出現在云計算/服務器等市場領域。然而當前的DRAM技術用于該市場領域面臨著功耗太高的問題。

　　當前DRAM技術的存儲單元，基本的結構是1個晶體管搭配一個電容器(1T1C)。這種存儲單元結構目前只能做到20nm工藝，受制于電容器的尺寸和電容量，DRAM的尺寸縮小再往下走非常困難。

　　同時，因為較小的晶體管帶來更多的漏電流，且較小的電容器結構擁有更少的電容量，這將導致兩次刷新之間的間隔時間必須縮短。由于刷新周期頻率的加快，16Gb DDR DRAM中高達20%的原始帶寬將丟失，這給多核/多線程服務器中的CPU帶來負擔，使CPU必須擠壓每一點兒性能來保持系統競爭力。

　　對于在預計工作溫度在37.5攝氏度下的手機、PC等市場領域，傳統的DRAM技術功耗情況影響不大。但對于常年處于80攝氏度以上高溫環境的服務器來說，功耗的降低至關重要。

　　Kilopass開發的VLT技術，則是通過垂直方式實現晶閘管架構，形成鎖存，徹底摒棄了傳統DRAM需要的電容。因此，不再需要刷新周期，也不存在漏電，性能利用率可以達到100%，同時可以清晰地區分開“0”和“1”的信號。

　　“與目前最主流的DRAM技術相比，VLT技術與現有的DDR標準兼容，可以將尺寸縮小近30%，待機功耗降低10倍，性能提高15%，晶圓光照加工步驟減少三分之一，成本降低45%。”

　　Charlie Cheng告訴記者。他表示，VLT采用的工藝技術與邏輯CMOS的工藝兼容，也不需要采用新的材料，對企業原有的制造產線并不需要進行太多的更改就可以生產基于VLT技術的DRAM產品，還可以利用模擬器軟件調整技術和良率。

　　據了解，VLT存儲單元的運行和器件測試已于2015年完成，一塊完整的內存測試芯片已于5月份成功流片，早期芯片測試正在進行當中，新一代10nm技術的驗證有望在2017年完成。

　　中國發展存儲器產業的第二條路?

　　Charlie Cheng指出，VLT技術避開了傳統DRAM制造中溝電容的制造，可以繞開目前DRAM存儲器三大巨頭的技術授權限制，對于急于發展自己存儲器產業的中國來說具有特殊意義。

　　眾所周知，存儲器產業正成為中國半導體投資的重要方向。近兩年以來，武漢新芯擬投資240億美元打造國內集成電路存儲器產業基地，福建省晉華存儲器集成電路生產線項目一期投資額370億元，還有紫光集團宣布收購武漢新芯大多數股權后改名為長江存儲技術公司。

　　Charlie Cheng告訴記者，VLT技術雖然無法替代現有的DRAM技術，但可以成為中國發展DRAM存儲器產業的第二條路徑。與目前已有繼續沿著傳統DRAM技術的路線相比，VLT技術所需的投資額度不大，但已在20納米至31納米工藝上通過驗證，是一條可行的自主性發展的技術道路。

　　“加上需要支付kilopass的授權費用和驗證費用，大約投入100萬美元就可以實現投產。”Charlie Cheng向記者透露。

　　當然，該技術也存在其局限性。VLT技術存儲單元的讀寫方式，是Intel和美光所采用的XPoint的讀寫方式，只能靠發送的電壓變化發生，這種讀寫方式是VLT技術推廣實用時所會面臨的很大挑戰。

　　他表示，Kilopass會在全球各國中選擇3~4家企業做授權，目前已有跟武漢方面做相關接洽。

　　據記者了解，Kilopass是一家來自于硅谷的知識產權(IP)產品提供商，其經營模式類似于ARM，依靠技術授權獲利。其自主研發的嵌入式一次性可編程(OTP)技術在全球DRAM市場中已占據60%的份額。而對于VLT技術授權，Kilopass將采用對出貨芯片抽成的方式。