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據(jù)日經(jīng)新聞網(wǎng)報道，近期晶圓代工廠商力積電（PSMC）傳出將和日本新創(chuàng)企業(yè)合作，目標(biāo)在2029年量產(chǎn)MRAM，將利用力積電計劃在日本興建的晶圓廠第2期工程產(chǎn)線進行量產(chǎn)。
根據(jù)報道，東北大學(xué)長年來持續(xù)研究MRAM，而PowerSpin將提供MRAM IP給力積電，力積電在推動研究、試產(chǎn)后，目標(biāo)在2029年開始進行量產(chǎn)，期待可應(yīng)用于生成式AI數(shù)據(jù)中心。
力積電攜手日本網(wǎng)路金融廠商SBI Holdings計劃在日本宮城縣興建晶圓廠，該晶圓廠將分為2期工程，第1期工程目標(biāo)2027年投產(chǎn)、第2期工程目標(biāo)2029年投產(chǎn)，而力積電預(yù)計將利用第2期工程產(chǎn)線，于2029年量產(chǎn)MRAM。
何為MRAM？
理論上講，MRAM，全稱是Magnetoresistive Random Access Memory，是一種非易失性（Non-Volatile）的磁阻式隨機存取存儲器，是一種基于隧穿磁阻效應(yīng)的技術(shù)，屬于當(dāng)前新型存儲器技術(shù)之一（下表為新型存儲技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo)對比）。
圖表來源：全球半導(dǎo)體觀察制表
從特性上看，MRAM具備讀寫次數(shù)無限、寫入速度快（寫入時間可低至2.3n）、功耗低、和邏輯芯片整合度高等特點，產(chǎn)品主要適用于容量要求低的特殊應(yīng)用領(lǐng)域以及新興的IoT嵌入式存儲領(lǐng)域。
MRAM技術(shù)在1990年開始逐漸發(fā)芽。1995年，摩托羅拉（后來成為飛思卡爾）開始了MRAM開發(fā)工作，之后1998年摩托羅拉開發(fā)出256Kb MRAM測試芯片，兩年后IBM和英飛凌加入MRAM，建立了MRAM聯(lián)合開發(fā)計劃，后續(xù)有更多的企業(yè)和機構(gòu)也加入了MRAM技術(shù)棋局。
據(jù)了解，MRAM耗電力可壓低至主流存儲器（DRAM、NAND Flash）的百分之一，且寫入速度快、即便切斷電源資料也不會消失，不過，除了制造成本高之外，和現(xiàn)行存儲器相比，耐久性、可靠性等問題仍需克服。
從主流的MRAM技術(shù)來看，MRAM技術(shù)包括嵌入式磁阻RAM（MRAM）、自旋傳遞扭矩MRAM（STT-MRAM）、SOT-MRAM（自旋軌道扭矩磁性隨機存儲器）。目前MRAM主要以美國半導(dǎo)體大廠EverspinTechnologies推出的STT-MRAM（垂直混合自旋扭矩轉(zhuǎn)換磁性隨機存儲器）為代表。據(jù)悉，Everspin公司已量產(chǎn)MRAM產(chǎn)品。
其中，STT-MRAM使用隧道層的“巨磁阻效應(yīng)”來讀取位單元，當(dāng)該層兩側(cè)的磁性方向一致時為低電阻，當(dāng)磁性方向相反時，電阻會變得很高。與其他新興存儲技術(shù)相比，STT-MRAM耐用性較為出色，并且存儲速度極快，還被認(rèn)為是最高級的緩存存儲器。
SOT-MRAM（自旋軌道扭矩磁性隨機存儲器），采用三端式 MTJ 結(jié)構(gòu)，將讀取和寫入路徑分開，通過分離讀寫路徑，提供更高的耐用性。
業(yè)界認(rèn)為，STT-MRAM和SOT-MRAM這兩種存儲器有望成為高性能計算系統(tǒng)（如數(shù)據(jù)中心）分級存儲體系中的上佳選擇。不過，如果要將STT-MRAM或SOT-MRAM用作高密度存儲器，還需在存儲器成本和密度方面有進一步提升。
值得一提的是，去年3月初，中科院微電子所在SOT-MRAM的關(guān)鍵集成技術(shù)領(lǐng)域取得新進展。為了更好地解決SOT-MRAM的刻蝕技術(shù)難題以實現(xiàn)SOT-MTJ的高密度片上集成，同時研究不同的刻蝕工藝對器件磁電特性的影響，中國科學(xué)院微電子研究所集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心羅軍研究員課題組開發(fā)了一種基于垂直磁各向異性SOT-MTJ的刻蝕“停MgO”工藝（SOMP-MTJ），該工藝有效地解決了SOT-MRAM制造中的刻蝕短路問題。
資本瞄準(zhǔn)MRAM加注
據(jù)全球半導(dǎo)體觀察不完全統(tǒng)計，包括致真存儲、亙存科技、馳拓科技等布局MRAM的企業(yè)獲得資本投資：致真存儲完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資；馳拓科技獲得B輪融資；亙存科技獲得新一輪融資；凌存科技獲pre-A輪融資。
圖表來源：全球半導(dǎo)體觀察制表
致真存儲：
2023年7月，致真存儲完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資，投資方包括俱成資本、中國互聯(lián)網(wǎng)投資基金、京鵬投資等。本輪融資將主要用于加強研發(fā)團隊建設(shè)和設(shè)備采購，提升產(chǎn)品研發(fā)能力，加速磁性隨機存儲器（MRAM）芯片的研發(fā)和生產(chǎn)線建設(shè)落地。
資料顯示，致真存儲成立于2019年，是一家以磁存儲技術(shù)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新性科技企業(yè)，掌握芯片設(shè)計、研發(fā)及生產(chǎn)制造等關(guān)鍵核心技術(shù)。該公司基于產(chǎn)學(xué)研全鏈條合作模式，依托國內(nèi)半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，形成了面向MRAM芯片產(chǎn)品的全國產(chǎn)化生產(chǎn)制造流程。
致真存儲芯片制造項目于2023年11月底開工，項目總投資30億元，將分兩期在新區(qū)建設(shè)8英寸、12英寸新一代存儲芯片生產(chǎn)線及研發(fā)中心。所產(chǎn)芯片將極大提升物聯(lián)網(wǎng)及汽車芯片存儲器性能，助力新區(qū)打造國內(nèi)存儲芯片產(chǎn)業(yè)新增長極。同時，圍繞存儲芯片領(lǐng)域，吸引產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)上下游企業(yè)進行落地布局，將進一步推動新區(qū)“芯屏”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
馳拓科技：
馳拓科技于2023年12月底獲得B輪融資，由金控投資公司、誠通混改基金、誠通國調(diào)基金、國調(diào)科改基金、國新綜改基金、湖州信創(chuàng)、尚頎資本等機構(gòu)投資。
馳拓科技成立于2016年，專注于新型高端存儲芯片及相關(guān)芯片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，面向物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)控制及汽車電子等領(lǐng)域提供半導(dǎo)體芯片和應(yīng)用解決方案。
馳拓科技擁有12英寸新型存儲芯片中試線，建立了28nm、40nm等多個先進工藝平臺，自主研發(fā)掌握了MRAM設(shè)計、制造全套關(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)獨立式存儲芯片和嵌入式IP等系列產(chǎn)品，技術(shù)水平處于國際第一梯隊，是國內(nèi)領(lǐng)先的新型高端存儲芯片設(shè)計制造廠商。
亙存科技：
2023年9月中旬，聚辰股份完成了對MRAM技術(shù)企業(yè)亙存科技新一輪融資的領(lǐng)投，優(yōu)源資本、中冀投資和BV百度風(fēng)投等跟投。
資料顯示，聚辰半導(dǎo)體于2009年成立，是一家全球化的芯片設(shè)計高新技術(shù)企業(yè)，目前公司擁有非易失性存儲芯片（EEPROM & NOR Flash）、音圈馬達驅(qū)動芯片和智能卡芯片等主要產(chǎn)品線，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能手機、內(nèi)存模組、汽車電子、液晶面板、工業(yè)控制、通訊、藍(lán)牙模塊、白色家電、醫(yī)療儀器等眾多領(lǐng)域。
亙存科技成立于2019年，是一家專注于圍繞MRAM技術(shù)進行相關(guān)芯片產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)和銷售的Fabless企業(yè)。該公司具備獨立式MRAM存儲芯片”和包含嵌入式MRAM的“AI SoC芯片”兩條核心產(chǎn)品線，定位于消費、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等領(lǐng)域。
凌存科技：
據(jù)園豐資本消息，蘇州凌存科技有限公司（簡稱“凌存科技”）戰(zhàn)略投資簽約儀式舉行，本輪系凌存科技pre-A輪融資，由乾融園豐天使基金領(lǐng)投，國芯科技、創(chuàng)耀科技和深圳創(chuàng)享投資跟投。
本輪融資將助力凌存科技進一步加速第三代高速、低功耗、高密度磁性存儲器MeRAM的產(chǎn)業(yè)化落地，換道超車，讓國產(chǎn)新型存儲芯片在國際上實現(xiàn)領(lǐng)先優(yōu)勢。
資料顯示，凌存科技總部位于蘇州工業(yè)園區(qū)，主要業(yè)務(wù)為開發(fā)第三代電壓控制磁性存儲器（Voltage-Controlled MRAM）。公司已獲得多項電壓控制磁性存儲器核心專利授權(quán)，專利涉及器件設(shè)計、電路設(shè)計、材料和工藝整合技術(shù)等，并且已成功開發(fā)出世界首款高速、高密度、低功耗的存儲器MeRAM原型機和基于MeRAM的真隨機數(shù)發(fā)生器。
凌存科技主要業(yè)務(wù)包含兩個板塊，芯片銷售和IP授權(quán)。芯片銷售，即開發(fā)基于VC-MRAM的高性能存儲芯片MeRAM與真機數(shù)發(fā)生器芯片，廣泛應(yīng)用于車載電子、高性能運算、安全等領(lǐng)域；IP授權(quán)，即將公司存儲介質(zhì)、集成電路、系統(tǒng)及相關(guān)專利授權(quán)給有高效性運算以及安全芯片需求的公司自行開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。
下載ECAD模型
