赛迪智库丨MRAM——人工智能时代的新型存储器

中国电子报|2019-10-09 18:34:43
作者: 来源:中国电子报、电子信息产业网

磁性随机存储器(Magnetic RAM,MRAM)是一种利用电子自旋方向存储信息的技术。它具有高读写速度,高集成度,无限次可重复擦写的特点,是一种未来可能的通用型存储器。

根据麦肯锡的报告,人工智能可以使半导体企业从系列技术创新中获得总价值的40%到50%,而其中存储将实现最高的增长。以深度学习为代表的人工智能应用需要密集的卷积阵列,包括CPU、GPU在内的传统计算架构性能受限于数据传输带宽,内存计算(In-memory Computing)架构或许能够在人工智能领域实现更好的性能。MRAM等新兴的非易失存储器将成为实现该架构的关键技术之一。

第一代MRAM是toggle MRAM,采取磁场写入数据的方式,其特点是容易设计制造,缺点在于尺寸大,难以微缩。

第二代MRAM是STT MRAM,采用自旋极化电流写入的方式,相比于第一代产品具有更快的速度,更高的能效比,以及更容易微缩。

MRAM读写速率及耐久度和DRAM相当,但是具有非易失性,无需刷新电流的优点。

根据MRAM商业公司Everspin的数据,第一代Toggle MRAM市场主要集中在PLC、游戏、医学仪器、高端仪表、磁盘阵列日志存储、工业等领域,未来有一定增长空间,主要的机会将会在汽车电子领域。2019年,Toggle MRAM的市场规模估计在5.51亿美元,并且在未来能够达到年均复合增长率6%,到2022年达到6.56亿美元。

STT-MRAM市场将主要在SSD领域,未来还具有较大增长空间,可能的机遇在RAID、存储加速、网络加速、视频监控、以及内存计算等领域。2019年,STT-MRAM市场规模估计9.95亿美元,预计未来年均复合增长率高达30%,到2022年达到22.1亿美元。

美国AI加速器初创公司Gyrfalcon Technology Inc. (GTI)已经将MRAM技术运用于移动端和物联网应用中的卷积神经网络(CNN)加速。相比于SRAM,将MRAM用于存储CNN中的系数,能够在读写速率不变的情况下,使功耗降低20%-50%,并且具备瞬时启动的能力。未来,MRAM或许将广泛用于物联网等对功耗敏感应用。

后续,中国电子信息产业发展研究院将组织行业顶级专家对国产MRAM产业进行讨论。为更好的促进行业交流,中国电子信息产业发展研究院将于2019年10月25-26日在青岛举办第十四届“中国芯”集成电路产业促进大会“存储产业发展主题论坛”,邀请紫光、长鑫、驰拓等国内优秀的存储企业代表、业内专家,从技术、产业等多个层面共同交流产业经验,探讨我国存储器的发展路径,敬请持续关注。

感谢所有“中国芯”参与企业和协助单位的大力支持!

一、会议组织机构

主办单位:中国电子信息产业发展研究院

二、会议时间与地点

2019年10月25-26日 青岛

三、联系方式

联系人:黄阳棋

联系电话:010-68209293

联系邮箱:huangyangqi@ccidthinktank.com


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