MCU作為一款需要集成CPU、SRAM、非易失性存儲器，以及專用外設(shè)的芯片，最常見的存儲器形式主要包括了 eDRAM 、SRAM 易失性存儲器、閃存、EEPROM 非易失性存儲器，這其中集成式閃存是MCU的重要特征。
 
在眾多新興存儲技術(shù)中，誰會成為未來選擇？目前來看，PCM肯定走在了最前頭，畢竟集成PCM的MCU樣品已出貨，量產(chǎn)時間也指日可待，但需要注意的是，PCM并不是一個十全十美的選擇，它也有著一定的局限性。
 
英特爾3D XPoint內(nèi)存技術(shù)就是PCM的一種，由于所需要的掩膜版過多導(dǎo)致成本升高，并且制造難度也十分困難等原因，雖然這項技術(shù)在非易失存儲器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了革命性突破，但也沒逃過落魄的命運。
 
另一邊，MRAM雖然性能較好，但臨界電流密度和功耗仍需進(jìn)一步降低。目前MRAM的存儲單元尺寸仍較大且不支持堆疊，工藝較為復(fù)雜，大規(guī)模制造難以保證均一性，存儲容量和良率爬坡緩慢。
 
在 5nm 技術(shù)節(jié)點引入 STT-MRAM 作為最后一級 (L3) 緩存存儲器的可行性，但其實這項技術(shù)也被證明不足以將操作擴(kuò)展到更快、更低級別的緩存 (L1/L2)。一方面，與SRAM相比，STT-MRAM寫入過程仍然相對低效且耗時，對切換速度（不快于5ns）構(gòu)成了固有限制。另一方面，速度增益將需要增加流過 MTJ 的電流，從而流過薄的電介質(zhì)屏障，因此每一次的讀寫都會造成絕緣層的小破壞，久而久之也會降低設(shè)備的耐用性，顯然對于需要亞納秒切換速度的L1/L2 緩存操作來說，STT-MRAM并不是一個良配。
 
至于RRAM，它的缺點也很明顯，最大的缺點就是嚴(yán)重的器件級變化性。器件級變化性直接關(guān)乎芯片的可靠性，但由于RRAM器件狀態(tài)的轉(zhuǎn)變需要透過給兩端電極施加電壓來控制氧離子在電場驅(qū)動下的漂移和在熱驅(qū)動下的擴(kuò)散兩方面的運動，使得導(dǎo)電絲的三維形貌難以調(diào)控，再加上噪聲的影響，因此容易造成器件級變化性。
 
此外，雖然RRAM陣列擁有兩種機(jī)構(gòu)，但是1T1R結(jié)構(gòu)的RRAM總芯片面積取決于晶體管占用的面積，因此存儲密度較低；而Crossbar結(jié)構(gòu)的RRAM雖然存儲密度較高，但存在互連線上的電壓降和潛行電流路徑，造成讀寫性能下降，能耗上升以及寫干擾等問題。
 
總而言之，每種存儲技術(shù)都各有優(yōu)缺點，并沒有完美的存在。MCU廠商如何進(jìn)行取舍？如何盡可能針對弱項研發(fā)出新技術(shù)？又如何針對新興技術(shù)研發(fā)出所需的新設(shè)備、新材料？這些都是不容忽視、且需要考慮的問題，但有一點可以確認(rèn)，那就是哪怕是MCU廠商，也必須密切關(guān)注新興存儲技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和態(tài)勢，否則將會被競爭者拋在身后。


本文關(guān)鍵詞：SRAM,MRAM,MCU

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