日本MRAM研發領先,耗電降至1/50
2021/07/29
在50多年的時間裏,半導體的性能通過電路線寬微細化取得了飛躍性進步。關於一塊晶片上整合的元件數量,英特爾1971年發佈的首個CPU(中央處理器)約為2300個,蘋果最新的「M1」晶片為160億個,增加到約700萬倍。
但進入2010年代以後,電路線寬開始逼近原子大小,微細化越來越接近極限。在要求更高性能的AI時代到來之前,除微細化之外,還需要其他的突破來提高性能和降低耗電量。利用自旋性質的MRAM是有力候選。
日本在MRAM研發領域領先。日本經濟新聞(中文版:日經中文網)在日本專利調查公司Patent Result的協助下,調查了MRAM有效專利數量(日本國內)。結果發現,鎧俠(KIOXIA,原東芝記憶體)、索尼集團、東北大學等躋身前十。日本的企業和大學在美國專利排行榜中也名列前茅。
索尼集團在6月舉行的國際學會上發佈了可與主力産品CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像感測器層疊的MRAM技術。用一塊晶片來完成照片拍攝、圖像處理、數據保存,使手機攝像頭有望實現小型化和高速運作。
日本産業技術綜合研究所開發出了採用特性均一的單晶記憶元件的MRAM製造技術。要想在數據中心等使用的AI運算半導體中使用MRAM,需要製造微細的記憶元件。與現行的多晶産品相比,單晶記憶元件更容易推進微細化。日本産業技術綜合研究所的湯淺新治表示,「希望5~10年達到實用化」。
在MRAM的製造設備方面,東京電子和愛德萬(Advantest)開展相關業務。日本經濟産業省6月提出振興半導體産業的戰略,也有可能助力日本企業恢復國際競爭力。
在海外企業中,美國半導體初創企業Ambiq Micro開發出了嵌入MRAM的省電微控制器。中國OPPO等手機廠商決定在智慧手錶上採用。
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