2月16日，杭州日报发布了一条令人振奋的消息：杭州昕原半导体主导建设的国内首条28/22nm ReRAM（阻变存储器）12寸中试生产线顺利完成自主研发设备的装机验收工作，实现了中试线工艺流程的通线，并成功流片（试生产）。

杭州昕原半导体技术人员正在调试生产设备

这意味着我国有望在储存器领域实现弯道超车！

长期以来，我国在存储器领域毫无话语权，严重落后于世界顶尖水平，即便此前略有起色，也只是解决有无问题，同行业顶尖水平相比较仍然很落后。如果只是一直追赶，很可能会一直处于落后当中。因为电子产品更新换代非常快，即便是落后一两年，也是非常大的技术差距，这就意味着领先者可以一直占据先发优势，赚取暴利，而追赶者只能赚点辛苦钱，甚至赔本赚吆喝。长此以往，我国的半导体产业只会一直处于受制于人的被动局面。

ReRAM市场前景十分广阔

如今我国在ReRAM这种新型存储器的技术突破让我国有望第一次赶上外国同行的最先进水平，甚至可能在今后反超外国同行！

接下来，让我们先来了解下存储器的发展史。

早期运行内存一般采用的是随机存取存储器（RAM），断电会丢失数据，主要用于存储短时间使用的程序。这种存储器具有高速存取，读写时间相等的特点，且与地址无关，如计算机运行内存等。通常用来存放操作系统，各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等。

随着技术的发展，科学家又在随机存取存储器先后发展出静态随机存储器（SRAM）、动态随机存储器（DRAM）。例如现有的DDR系列和LPDDR系列都属于DRAM。

存储器分类

早期机身内存一般采用只读存储器（ROM），断电后不丢失数据。一般用它存储固定的系统软件和字库等，如计算机启动用的BIOS芯片。然而这种存储器的存取速度很低，逐渐不适应电子产品发展。

为满足电子产品需求，后来科学家又在只读存储器基础上先后发展“可编程只读存储器”（PROM）、可编程可擦除只读存储器（EPROM）、一次编程只读内存（OPTROM）、电子可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。上世纪90年代中期，英特尔公司又研制出一种采用全新存储结构的存储器，它就是闪速存储器。在继承了EEPROM优点的基础上，闪速存储器（NAND FLASH和NOR FLASH），不但继承了ROM断电后不丢失数据的优点，而且还具有RAM高速存取的优点。区别在于NAND FLASH容量更大，但可靠性不如NOR FLASH，但对于多数应用产品来说已经够用。因此，NOR FLASH的市场占有率很小，甚至处于可有可无的尴尬局面。

三星公司生产的NAND Flash芯片

NAND Flash一种是基于场效应P/N沟道和漏极、栅极技术通过浮栅Mosfet对栅极充电实现数非易失据储存的存储器。主要用途是作为手机、电脑的内存，作用相当于电脑的机械硬盘。目前的用于低端手机的eMMC和用于高端手机的UFS系列存储器都属于闪存（NAND Flash），都采用闪存颗粒，不同之处在于遵循的接口和协议不一样，今后发展趋势就是UFS，而不是eMMC。

总体来看，DRAM能算不能存（断电后数据丢失），NAND Flash能存不能算（读写速度低），如果NAND+DRAM配合使用则会造成能耗过高，而另一常用存储器Nor Flash因存储密度低（存储量低），且无法嵌入28nm/22nm以下的工艺，很难在现有基础上实现性能的突破。

那么有没有一种存储器能够兼顾DRAM的读写速度优势和NAND非易失性优势呢？

ReRAM是电阻式随机存取存储器的英文缩写，是一种完美兼顾DRAM的读写速度与NAND的非易失性的新一代存储器。

ReRAM结构示意图

与NAND Flash相比，ReRAM具备诸多优点，具体如下：

速度：ReRAM写速度更快，以纳秒为单位而不是毫秒，这使它更适应于高性能应用。相比DRAM，其读取速度快100倍，写入速度快1000倍。

功耗：研究人员已经证明，微安培写入功率并期望很快将进一步降低到纳安范围，这使得ReRAM比NAND Flash能效更高。数据显示，ReRAM的功耗仅有NAND Flash的1/20！

耐用性：最常见的MLC闪存只能执行10000次写操作，而ReRAM却可以执行处理数百万个写操作。

容量：资料显示，其密度比DRAM内存高40倍，ReRAM单芯片（200mm2左右）即可实现TB级存储。

此外，ReRAM还具备结构简单、易于制造等优点。

ReRAM优势简介

一旦ReRAM量产，手机、电脑的运行速度将更快，运行功耗将进一步更低，同等条件下可大幅度提升这些电子产品的续航时间，而且还将大幅度提升电子产品的机身存储容量。

令人振奋的是，与DRAM和NAND Flash落后于外国同行不同，在ReRAM这种新型存储器领域，我国甚至处于领先水准！

中芯国际和华虹等国内大厂都有自己的28nm ReRAM产线，而且从2018年就开始28nm工艺的研发。刘明院士还去中芯国际做执行董事，国内许多做RRAM的高校都在中芯国际流片。

芯片制造示意图

据国内媒体报道，杭州昕原半导体还是世界上除了台积电之外，第二家掌握28/22nmReRAM生产线的半导体公司！而台积电只是一家代工企业，只专注于制造，设计方面却不如杭州昕原半导体。因此，假以时日，杭州昕原半导体很可能凭借设计、制造一体化优势异军突起，称为引领世界的ReRAM巨头，一举实现我国在存储器领域对外国同行的弯道超车！

青山湖科技城头条号发布的《科技城企业有望助力国内新型存储领域实现“弯道超车”！》文章中也证实了这一点！文中提到：“产线的顺利导通并完成产品的验证和实现量产，将极大带动我国新型存储行业发展。”昕原半导体相关负责人表示，“而在这一领域，目前国内外差距较小，壁垒尚未形成，为我国存储器产业实现‘弯道超车’提供了可能。”

最后，让我们为杭州昕原半导体点赞，为辛勤工作的中国科研人员点赞！