本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

UltraRAM 融合了閃存和 RAM 的最佳元素。

近日，長期處于研發(fā)階段的UltraRAM內(nèi)存技術(shù)傳來商業(yè)化推進(jìn)的重要消息：先進(jìn)晶圓產(chǎn)品供應(yīng)商IQE plc已完成一項(xiàng)為期一年的專項(xiàng)項(xiàng)目，成功開發(fā)出適配該技術(shù)的可擴(kuò)展外延工藝。IQE首席執(zhí)行官Jutta Meier明確表示，這一成果標(biāo)志著UltraRAM向工業(yè)化生產(chǎn)邁出了里程碑式的一步，為這項(xiàng)被業(yè)內(nèi)寄予厚望的內(nèi)存技術(shù)落地應(yīng)用奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

回溯UltraRAM的技術(shù)發(fā)展歷程，其首次進(jìn)入公眾視野是在三年前的TechSpot平臺。當(dāng)時披露的信息顯示，該技術(shù)的核心研發(fā)方向是融合RAM與NAND兩種主流存儲介質(zhì)的優(yōu)勢，并規(guī)避二者短板——既追求與非易失性DRAM相近的讀寫速度，又致力于實(shí)現(xiàn)更出色的耐用性與能效表現(xiàn)。據(jù)彼時公布的原型機(jī)測試數(shù)據(jù)，UltraRAM的數(shù)據(jù)保留時間可達(dá)到1000年，編程/擦除（P/E）周期更是突破1000萬次，這一耐用性指標(biāo)較當(dāng)前市場主流的閃存產(chǎn)品提升約100倍。憑借“高速、非易失、高耐用”的綜合特性，UltraRAM被部分行業(yè)人士稱為“通用內(nèi)存”，其技術(shù)潛力引發(fā)廣泛關(guān)注。

事實(shí)上，嘗試將RAM與閃存的優(yōu)勢整合到單一產(chǎn)品中，并非UltraRAM的首創(chuàng)。近年來，全球存儲領(lǐng)域的頭部企業(yè)均曾在這一方向展開探索，但市場反響與預(yù)期存在差距。其中，英特爾此前推出的Optane平臺最為業(yè)內(nèi)熟知，該平臺基于3D XPoint技術(shù)，主打高性能與非易失性存儲特性，初期在數(shù)據(jù)中心、高端消費(fèi)電子等領(lǐng)域有一定應(yīng)用。然而，受制造成本偏高、與現(xiàn)有硬件生態(tài)兼容性不足等因素影響，Optane平臺的市場滲透率始終未能實(shí)現(xiàn)突破，英特爾最終于2022年宣布終止該業(yè)務(wù)線，成為通用內(nèi)存技術(shù)探索過程中的一次重要調(diào)整。

在英特爾退出后，三星試圖通過技術(shù)更新填補(bǔ)市場空白，于近年升級了其Z-NAND產(chǎn)品系列。據(jù)了解，三星Z-NAND采用獨(dú)特的3D堆疊架構(gòu)，在讀寫速度與耐用性上較傳統(tǒng)TLC、QLC NAND閃存有明顯提升，主要面向數(shù)據(jù)中心對高性能存儲的需求場景。不過，從實(shí)際市場反饋來看，Z-NAND的成本仍顯著高于主流NAND產(chǎn)品，難以滿足大規(guī)模普及的需求，未能真正實(shí)現(xiàn)“通用內(nèi)存”的市場定位。

除上述兩家企業(yè)外，Kioxia（原東芝存儲）與西部數(shù)據(jù)的合作也在該領(lǐng)域留下重要足跡。早在2020年，雙方便聯(lián)合研發(fā)推出XL-FLASH技術(shù)，直接對標(biāo)英特爾Optane，聚焦高性能非易失性存儲市場。今年5月的Computex展會上，基于XL-FLASH技術(shù)的定制化PCIe 5.0 SSD正式亮相，現(xiàn)場公布的性能數(shù)據(jù)較為突出：隨機(jī)讀取IOPS（每秒輸入輸出操作）達(dá)到350萬，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)高端NVMe SSD水平。同期，InnoGrit基于該技術(shù)開發(fā)的N3X SSD，還實(shí)現(xiàn)了14 GB/s的持續(xù)順序讀取速度、12 GB/s的持續(xù)順序?qū)懭胨俣?，隨機(jī)寫入IOPS達(dá)70萬，讀取延遲僅13微秒，延遲表現(xiàn)已接近部分DRAM產(chǎn)品。不過，行業(yè)分析指出，XL-FLASH本質(zhì)上仍屬于NAND閃存的技術(shù)優(yōu)化升級，并未脫離NAND架構(gòu)的固有局限，與UltraRAM所追求的“通用內(nèi)存”技術(shù)路徑存在差異。

回到UltraRAM的商業(yè)化進(jìn)展，當(dāng)前其制造商Quinas正積極與全球代工廠及戰(zhàn)略合作伙伴對接，推進(jìn)試生產(chǎn)相關(guān)工作。不過，行業(yè)普遍認(rèn)為，技術(shù)突破僅為第一步，UltraRAM要實(shí)現(xiàn)市場落地仍需跨越多重挑戰(zhàn)。首先是量產(chǎn)穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)室階段的技術(shù)參數(shù)需在大規(guī)模生產(chǎn)中保持一致，尤其是IQE此次開發(fā)的外延工藝，其良率控制將直接影響產(chǎn)品成本與產(chǎn)能釋放節(jié)奏；其次是成本控制問題，若量產(chǎn)成本無法與現(xiàn)有DRAM、NAND產(chǎn)品形成競爭優(yōu)勢，將難以打開市場空間；最后是生態(tài)適配，UltraRAM需兼容當(dāng)前主流的芯片組、操作系統(tǒng)及軟件平臺，才能順利進(jìn)入消費(fèi)級、企業(yè)級等不同應(yīng)用場景。

從市場需求層面來看，UltraRAM若能成功量產(chǎn)，潛在應(yīng)用場景較為廣泛。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，其可實(shí)現(xiàn)高性能緩存與長期存儲的一體化，減少數(shù)據(jù)在DRAM與NAND之間的遷移損耗，提升數(shù)據(jù)處理效率；在消費(fèi)電子領(lǐng)域，可為智能手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備帶來更快的開機(jī)與應(yīng)用加載速度，同時延長存儲部件使用壽命；在工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域，其高耐用性與長數(shù)據(jù)保留時間，也能滿足極端環(huán)境下的穩(wěn)定存儲需求。

盡管目前尚無法確定UltraRAM技術(shù)最終能否成功落地，但業(yè)內(nèi)人士表示，這一商業(yè)化進(jìn)展傳遞出積極信號——行業(yè)對“通用內(nèi)存”的探索并未因此前的挫折而停滯。隨著全球數(shù)據(jù)量持續(xù)增長、各類計(jì)算場景對存儲性能要求不斷提升，市場對高性能、非易失性存儲技術(shù)的需求將長期存在，這為UltraRAM等創(chuàng)新技術(shù)提供了發(fā)展空間。未來，若Quinas能順利完成試生產(chǎn)并解決成本、適配等關(guān)鍵問題，UltraRAM有望為存儲行業(yè)帶來新的技術(shù)選擇，推動通用內(nèi)存技術(shù)探索進(jìn)入新階段。

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