想在DRAM市场求变，国内企业要抓住“VLT技术”这颗稻草

存储器芯片是电子产品的关键器件，但是限于国内芯片设计技术的步伐跟不上需求的脚步，大部分存储芯器片还需要进口，尤其是 DRAM 市场，随着云计算和数据中心的发展，DRAM 需求更加旺盛，而这一市场却被三星、海力士和美光三家拿走了 90%以上的市场份额。为了改变这种“缺芯”的现状，国内大力发展存储技术，内地企业争相进入存储领域，紫光集团宣布 300 亿美元做存储器，武汉新芯准备耗资 240 亿美元打造国家级存储器基地，合肥放言要打造 IC 之都，福建晋华也在跃跃欲试，但是国内企业很难打破三大巨头设置的技术壁垒。

从技术角度来看，高耗电量是云计算和服务器领域面临的严峻问题，而现有的 DRAM 很难再继续降低功耗，因此存储市场急需一项新的技术来打破这一困局。近期，Kilopass Technology 推出的垂直分层晶闸管（Vertical Layered Thyristor, VLT）技术有望满足这一需求。

Kilopass 首席执行官 Charlie Cheng

VLT 技术如何打破 DRAM 的传统结构？
众所周知，现有的 DRAM 存储单元是由一个晶体管和一个电容器（1T1C）组成。然而受制于电容器的尺寸和电容量，自 2010 年以来 DRAM 技术的发展就放缓了前进的步伐，SoC 将在 7nm 工艺上实现，3D NAND 将实现 64/96 层堆叠，而 DRAM 将停滞于 10nm 以上的工艺。

Kilopass 首席执行官 Charlie Cheng 介绍，“晶闸管在电学上等效于一对交叉耦合的双极型晶体管。由于锁存的形成，这种结构非常适合存储器；与当前基于电容的 DRAM 相比，晶闸管内存不需要刷新，并且在 120℃的高温下仍可改善功耗。VLT 通过垂直方式实现晶闸管架构，从而使存储单元更加紧凑。紧凑的结构加上所需的物理器件，构造出制造工艺简单的交叉点内存，这将带来一项与 DDR 标准兼容，并且比当前顶尖的 20nm DRAM 制造成本低 45%的新技术。”

从技术优势来讲，Charlie Cheng 强调，“VLT 技术没有带漏电的、高功耗的电容结构，无需影响性能的刷新周期，适合在现有的沟槽工艺中使用，而且 Kilopass 已经在物理原理上进行了验证，芯片产品也提供验证，产品良率有保证，成本更低。”

除了技术成本，产品材料及产线的变化也关系到产品的上市周期，因此芯片设计公司也很关注，VLT 技术需要 DRAM 芯片设计公司做出哪些应对策略？Charlie Cheng 解释，“VLT 技术的工艺与逻辑 CMOS 工艺兼容，不需要新材料，DRAM 芯片设计厂商无需改变原有的生产线就可以生产制造 DRAM 产品，而且我们提供超过 30 种测试程序，2^14 种不同的 VLT 参数变化，多个电压范围，在 20nm 至 31nm 工艺上通过验证。”

VLT 技术：国内企业求变的差异化路径
目前的 DRAM 最关键技术是电容存储单元，它不仅带来了特有的制造挑战，还被大量专利所保护。如果采用现有的 DRAM 制造技术，依然无法绕开电容，而 VLT 技术正好不需要采用电容，从而可以绕开国际巨头的技术限制，自行开发产品，这对于国内缺乏专利储备的国内设计公司来说无疑是一条差异化途径。Charlie Cheng 建议，“国内厂商如果想进入存储器市场，可以从 PC 和服务器入手，因为他们不同于移动市场，不需要和客户合作进行存储器定制，更容易成功。”

虽然 VLT 技术还无法完全替代 DRAM 技术，但是它对于急需发展存储产业的中国公司来说是一条捷径，可以助力这些公司走上快车道，关键是前期投入较小，Charlie Cheng 指出，“我们的经营模式类似于 ARM，依靠技术授权获利，用户只需要向我们需要支付授权费用和验证费用就可以使用该技术，大约投入 100 万美元就可以实现投产。VLT 技术符合 JEDEC DRAM 标准，有丰富的 DRAM 生态系统，我们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，其中三星、海力士都是我们的客户。”

Charlie Cheng 还表示，“对于 VLT 技术授权，我们不会授权很多公司，预计会在全球各个国家选择 3~4 家公司进行合作，Kilopass 将采用对出货芯片抽成的方式收费。”

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