存儲技術
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-04
存儲技術的實例教程
當下，新興存儲技術越來越受到業界的矚目，如PCM、MRAM、ReRAM、FRAM等存儲器已經蟄伏待機了幾十年，以尋求適合其自身特點的應用機會，今天看來它們的機會真的到來了。
實際上，在以上提到的幾種存儲類型中，有一些已經批量生產了，且這些芯片也帶來了較好的銷售收入。隨著先進的邏輯處理制程節點驅動復雜的處理器和ASIC采用新興的、具有持久存儲能力的技術，市場有望出現顯著轉變。與此同時，業界大佬英特爾已開始積極推廣其新的3D XPoint存儲器，用作高級計算的非易失性內存。SNIA（Storage Networking Industry Association）、JEDEC和其他標準組織，以及Linux社區和主要軟件公司正在努力建立必要的標準和生態系統，以支持這些新存儲技術的持久性發展。
本文將從多個角度審視新興存儲器技術，并預測這些技術如何改變芯片市場。
新興存儲技術存在的必要性
業界存在著這樣一個疑問：既然基于硅的存儲技術一直是優選方案，為什么還要去研究非硅基存儲器呢？有改變的必要嗎？
其實，這個問題并不難回答。
硅存儲器技術得益于它們始終采用與生產CMOS邏輯芯片幾乎相同的工藝技術，可以利用存儲器和邏輯工藝共同開發的優勢。實際上，在20世紀80年代中期之前，邏輯和存儲制程是相同的。直到那時，存儲市場才變得足夠大（超過50億美元/年），它可以支持任何額外的制程工藝開發。
即便如此，存儲芯片的制程工藝和邏輯制程一直沒有大的區別，存儲器和邏輯芯片之間的這種協同作用可繼續降低制程工藝的開發成本。
展開 圖1: PCRAM結構示意圖
二、相變存儲器的技術特點
相變存儲器具有很多優點，比如可嵌入功能強、優異的可反復擦寫特性、穩定性好以及和ＣＭＯＳ工藝兼容等。到目前為止，還未發現ＰＣＲＡＭ 有明確的物理極限，研究表明相變材料的厚度降至２ｎｍ時，器件仍然能夠發生相變。因而，ＰＣＲＡＭ 被認為是最有可能解決存儲技術問題、取代目前主流的存儲產品，成為未來通用的新一代非揮發性半導體存儲器件之一。
相變存儲器提高存儲容量的方式有兩種：一種是三維堆疊，還有一種是多值技術。英特爾和美光重點突破的是三維堆疊技術，而IBM在多值存儲領域取得了突破性進展。
圖2：PCRAM突破存儲容量的兩大技術方向：三維堆疊和多值存儲
三維堆疊技術通過芯片或器件在垂直方向的堆疊，可以顯著增加芯片集成度，是延續摩爾定律的一種重要技術。交叉堆疊(cross point)的三維存儲結構被廣泛應用于非易失存儲器，英特爾和美光共同研發的3D Xpoint技術，便是一種三維交叉堆疊型相變存儲器。當前，三維新型非易失存儲器的研究主要集中在器件和陣列層面。與傳統的二維存儲器不同，三維相變存儲器采用了新型的雙向閾值開關（Ovonic Threshold Switch，OTS）器件作為選通器件(selector)。根據OTS器件的物理特性和三維交叉堆疊陣列結構的特點，三維交叉堆疊型相變存儲器采用一種V/2偏置方法以實現存儲單元的操作。
IBM是相變存儲器多值存儲技術的推進者，其每個存儲單元都能長時間可靠地存儲多個字節的數據。
展開 在今年的劍橋ARM研究峰會上，ARM公司Fellow Greg Yeric暢談了ARM對眾多新興非易失性存儲器的看法。
Yeric表示，ARM正在關注這些前沿的存儲技術，因為它有可能對邏輯空間產生巨大的顛覆性，在硬件和軟件平臺層面也是如此?！坝懈鞣N類型的電阻式RAM和磁性RAM出現，TSMC最近就制造了一種嵌入式ReRAM，而類似的技術和產品的研發及生產案例還有很多。ARM也有自己的項目，是由DARPA資助的CeRAM（correlated electron RAM）研究”。
圖：ARM公司Fellow Greg Yeric
Yeric解釋說：“28nm閃存不能再繼續擴展，而是轉向獨立閃存的3D堆疊方向，傳統閃存很耗電，而且存取速度相對于應用需求來說很慢?！?為了抓住這一波發展時機，幾十年來，行業一直在研究和開發多種存儲技術，許多技術項目試圖成為“通用”存儲器，用以取代包括邏輯內基本SRAM單元在內的所有內容，但到目前為止還沒有成功案例，Yeric說：“如果就某項性能指標而言，實際上多種新型存儲技術已經取得了部分成功。但是，由于多種技術各自針對不同的利基，形成了碎片化的市場存在狀態，從而缺乏商業推動力，但半導體研究工廠在這方面有很多優勢。
“通常情況下，ReRAM缺乏耐久性，而MRAM的耐久性確實不錯，但其開/關率非常低，”Yeric說。這意味著工程師必須小心選擇他們的應用目標，無論這些是固態驅動器（與3D-NAND閃存競爭），還是作為微控制器旁邊的嵌入式存儲器，其中相變存儲器，ReRAM和MRAM都是競爭者。
“MRAM的后續版本很有希望取代SRAM，以滿足緩存要求。
展開 清華大學微電子所吳華強發表“新型存儲器及存算融合技術的發展趨勢”指出，現在海量的數據與復雜的模型對算力的要求越來越高。傳統基于局部原理構建的存儲層級架構無法解決數據、存儲高度密集的流式神經網絡處理。同時人工智能系統的功耗遠高于人腦，存在巨大的能耗差，基于新器件和新架構來開發新的人工智能芯片非常必要和急需。而新型存儲器技術在非易失、高速和低成本方面具有明顯優勢?；诖嫠闳诤?em>技術的智能計算芯片，新型存儲器在新的領域具有重大的應用前景。
目前，全球各國已經開始布局新的計算架構開發，比如美國國防先期研究計劃局(DARPA)的FRANC項目，目標是通過人工智能使模擬信號處理方式所能實現的計算性能和能效與現有數字方法相比能大幅提升。
吳華強還指出，現在正是發展存算融合技術的好時機。過去幾十年中，半導行行業通過器件越來越小，集成度越來越高，計算性能可以持續得到提升?，F在這條途徑的成本已經越來越高，發展空間越來越有限。另一方面人工智能對于計算能力提出更大的需求。與此同時，存儲及數據搬運極大限制了計算性能的提升和功耗的降低。信息系統的架構將轉向數據為中心的計算。人工智能要的是系統整體的準確(統計準確)，而不是單個器件的精確，我們完全可以通過低精度計算的設計來實現高性能的人工智能芯片。
這些都是推進新型存儲技術的有利時機。中國企業應當抓住這個技術變革的難得機遇期，提前布局，推動中國在新型存儲技術上的追趕。
為了深入探討IC產業發展策略，共商全球IC產業發展大計，共享全球IC產業發展成果，共同推進全球IC產業可持續健康發展。
展開 我們現在擁有NVMe over Fabrics，可為外部存儲提供閃存速度。我們還擁有超融合基礎設施解決方案、軟件定義存儲、云和混合云存儲，以及其他多種選項。
但是，內存和存儲技術在25年來沒有根本性的變化，直到英特爾?傲騰?固態盤的出現。英特爾?傲騰?固態盤基于3D XPoint?技術，與基于3D NAND的技術相比，在耐久性和低延遲方面有著幾個數量級的優勢。使用它們可將內存和存儲的最佳特性相結合來實現基于服務器的存儲架構。
英特爾?傲騰?固態盤可提供：
更高的I/O性能和更低的延遲（相比基于NAND的固態盤），從而提供可預測、一致的快速服務
出色的高耐久性，支持主內存所處理的相同類型的高寫入流量
更高密度，且成本遠低于DRAM
英特爾?傲騰?固態盤支持與內存相同的實時訪問，從而消除瓶頸，更快、更方便地訪問大型數據集。它們可提供更強的服務器擴展能力，降低對延遲敏感型工作負載的事務處理成本，同時加速算法執行來提高數據集處理效率。
創建新分層以實現更精確的數據控制
英特爾?傲騰?固態盤可幫助您的IT基礎設施實現兩個關鍵目標：
創建更快的存儲
擴展內存
模糊內存和存儲的界限
英特爾?傲騰?固態盤與英特爾?3D NAND固態盤配合使用，可以打造更強大的存儲基礎設施組合。
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Ansys | 什么是光電子學？1個月前
激光二極管：這些器件被應用于通信技術、光學存儲技術和條碼掃描器。
光耦合器（光隔離器）：這些光學互連器件利用光信號在集成電路之間傳輸電子信號，同時保持各集成電路之間在電氣上的相互隔離。它們被廣泛應用于電源、電機、數據采集系統和通信接口。
全閃存陣列、分布式存儲、軟件定義存儲等新技術不斷演進，同時，為應對海量數據挑戰，冷熱數據分層、存儲計算分離等架構創新正在成為趨勢。在追求更高存儲密度的同時，綠色節能、自主可控也成為大數據存儲產業發展的重要方向。
07、電子元器件
電子元器件是電子信息產業的基石，其技術水平直接決定了整機產品的性能和可靠性。
展品范圍：
電子元器件/集成電路/半導體/光電/激光/感應/連接
IT通訊/工業互聯網/AI/5G/物聯網/大數據/存儲技術
汽車/能源/安防/金融/家居/消費等智能終端設備
電子材料/電子裝備/工業軟件/先進材料/工業輔料耗材
機器人/智能裝備/工業自動化/數字工廠/3D打印/增材
數控機床/金屬加工/精密零部件/五金機電/測量測控
云交付模型對許多產品研發團隊來說具有良好的商業價值，因為其可自動提供對先進芯片、處理器、內存和存儲技術的靈活按需訪問。憑借高效的HPC擴展功能以及在多個處理器上求解模型的能力，Fluent尤其適合云計算。
但是，面對如此多的云端選項，哪一種最適合Fluent用戶呢？
隨著存儲技術的不斷發展，Simdroid-EC將在儲存領域得到更廣泛、更深入的應用，為SSD行業提供高質量的熱設計方案，推動存儲技術向更高性能、更可靠的方向發展。申請使用Simdroid-EC
副總裁兼電子、半導體和光學事業部總經理
11:55 - 12:05
加速計算賦能仿真技術發展
Rev Lebaredian
NVIDIA Omniverse與仿真技術副總裁
12:05 - 12:20
智能終端仿真技術和挑戰
夏南
小米集團仿真部總經理
12:20 - 12:35
存儲與內存技術的新進展
<p>隨著自動駕駛技術的快速發展，自動駕駛的研發逐漸形成一整套的流程，包括<strong>數據采集，清洗標注，算法訓練，仿真測試</strong>到<strong>量產</strong>等各技術環節。通過復雜的步驟從原始數據中提出高價值的信息，其中對原始數據的精準采集是實現車輛環境感知的基石。毫米波雷達因其出色的測距、測速能力以及對惡劣天氣的魯棒性，成為不可或缺的傳感器之一。</p><p>本文將以4D
「微架構超算引擎」深入處理器底層，實現了高性能與低功耗的平衡；「內存基因重組2.0」通過瞬時帶寬 64K 動態大頁等技術讓常用應用從緩慢地冷啟動轉化為快速地熱啟動，平均打開速度提升 3 倍以上，后臺?；钅芰臄敌r提升至 3 天以上；「煥新存儲技術」通過儲存加速、儲存壓縮和文件去重等多項核心技術全面提升閃存性能，大幅提升手機久用流暢性，做到使用 4 年不卡頓。
、軟硬件的數據安全、電腦及周邊產品（存儲、顯示技術、主板及配件、聲卡、顯卡、數碼影像、辦公自動化等）
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終端消費電子產品：數碼音箱、耳機、音箱、移動電源、平板電腦、電競類鍵盤鼠標
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