VLT技术可能颠覆目前的DRAM产业格局

　　10月11日，Kilopass Technology宣布推出垂直分层晶闸管（VerTIcal Layered Thyristor）技术，简称VLT技术。据Kilopass首席执行官Charlie Cheng称，该技术集低成本、低功耗、高效率、易制造等诸多优点于一身，有可能颠覆目前的DRAM产业格局。

　　最适用于云计算/服务器市场的DRAM技术

　　Charlie Cheng指出，DRAM整体市场较为稳定，未来随着PC、手机等方面的市场需求萎缩，新的增长点将出现在云计算/服务器等市场领域。然而当前的DRAM技术用于该市场领域面临着功耗太高的问题。

　　当前DRAM技术的存储单元，基本的结构是1个晶体管搭配一个电容器（1T1C）。这种存储单元结构目前只能做到20nm工艺，受制于电容器的尺寸和电容量，DRAM的尺寸缩小再往下走非常困难。

　　同时，因为较小的晶体管带来更多的漏电流，且较小的电容器结构拥有更少的电容量，这将导致两次刷新之间的间隔时间必须缩短。由于刷新周期频率的加快，16Gb DDR DRAM中高达20%的原始带宽将丢失，这给多核/多线程服务器中的CPU带来负担，使CPU必须挤压每一点儿性能来保持系统竞争力。

　　对于在预计工作温度在37.5摄氏度下的手机、PC等市场领域，传统的DRAM技术功耗情况影响不大。但对于常年处于80摄氏度以上高温环境的服务器来说，功耗的降低至关重要。

　　Kilopass开发的VLT技术，则是通过垂直方式实现晶闸管架构，形成锁存，彻底摒弃了传统DRAM需要的电容。因此，不再需要刷新周期，也不存在漏电，性能利用率可以达到100%，同时可以清晰地区分开“0”和“1”的信号。

　　“与目前最主流的DRAM技术相比，VLT技术与现有的DDR标准兼容，可以将尺寸缩小近30%，待机功耗降低10倍，性能提高15%，晶圆光照加工步骤减少三分之一，成本降低45%。”

　　Charlie Cheng告诉记者。他表示，VLT采用的工艺技术与逻辑CMOS的工艺兼容，也不需要采用新的材料，对企业原有的制造产线并不需要进行太多的更改就可以生产基于VLT技术的DRAM产品，还可以利用模拟器软件调整技术和良率。

　　据了解，VLT存储单元的运行和器件测试已于2015年完成，一块完整的内存测试芯片已于5月份成功流片，早期芯片测试正在进行当中，新一代10nm技术的验证有望在2017年完成。

　　中国发展存储器产业的第二条路？

　　Charlie Cheng指出，VLT技术避开了传统DRAM制造中沟电容的制造，可以绕开目前DRAM存储器三大巨头的技术授权限制，对于急于发展自己存储器产业的中国来说具有特殊意义。

　　众所周知，存储器产业正成为中国半导体投资的重要方向。近两年以来，武汉新芯拟投资240亿美元打造国内集成电路存储器产业基地，福建省晋华存储器集成电路生产线项目一期投资额370亿元，还有紫光集团宣布收购武汉新芯大多数股权后改名为长江存储技术公司。

　　Charlie Cheng告诉记者，VLT技术虽然无法替代现有的DRAM技术，但可以成为中国发展DRAM存储器产业的第二条路径。与目前已有继续沿着传统DRAM技术的路线相比，VLT技术所需的投资额度不大，但已在20纳米至31纳米工艺上通过验证，是一条可行的自主性发展的技术道路。

　　“加上需要支付kilopass的授权费用和验证费用，大约投入100万美元就可以实现投产。”Charlie Cheng向记者透露。

　　当然，该技术也存在其局限性。VLT技术存储单元的读写方式，是Intel和美光所采用的XPoint的读写方式，只能靠发送的电压变化发生，这种读写方式是VLT技术推广实用时所会面临的很大挑战。

　　他表示，Kilopass会在全球各国中选择3~4家企业做授权，目前已有跟武汉方面做相关接洽。

　　据记者了解，Kilopass是一家来自于硅谷的知识产权（IP）产品提供商，其经营模式类似于ARM，依靠技术授权获利。其自主研发的嵌入式一次性可编程（OTP）技术在全球DRAM市场中已占据60%的份额。而对于VLT技术授权，Kilopass将采用对出货芯片抽成的方式。