台积电、英特尔与IBM宣布面向物联网与计较的新一代存储器办理方案

在之前的几篇博文中，我们已经切磋过非易失性存储技能将如安在嵌入式及计较类应用措施傍边饰演愈发重要脚色。在本年8月的文章中，我还提到英特尔的Optane存储器很大概已经拥有富裕的产能，可以或许在本钱效益、出格是价值层面与DRAM一较高下。下图所示，为我们对付磁性随机存取存储器（MRAM）、3D XPoint（英特尔Optane存储器）以及其他更为通例的NAND闪存、DRAM的发货量增添猜测。

3D XPoint, MRAM, DRAM以及NAND的出货量猜测（单元为PB）。

有证据表白，从最近召开的台积电线上技能研讨会以及2020年IEEE Hot Chips大会的相干演讲来看，MRAM、电阻式RAM（RRAM）以及3D XPoint存储器的行使局限正在增添。另外，人工智能芯片厂商Ambiq公司也发布了其最新一代Apollo片上体系（SoC），暗示将在架构计划中行使MRAM。

先从台积电提及，Kevin Zhang在线上技能研讨会中谈到了该公司的最新成长，包罗7纳米、5纳米乃至3纳米半导体技能。另外，该公司的年度陈诉还提出一系列重要看法，切磋台积电将如安在嵌入式产物中行使新兴非易失性存储器技能。

台积电提出的物联网平台低功耗AI观念

该公司在年度陈诉中提到，台积电的22纳米电阻式RAM（RRAM）已经于2019年开始试产阶段中的风险出产，估量将在2020年完成IP靠得住性认证。作为一项重要条件，该公司的40纳米RRAM斲丧级产物已经获得精采承认，并在低本钱物联网微节制器MCU与AI存储器装备中施展重要浸染。

22纳米嵌入式磁性随机存取存储器（MRAM）技能IP有望在2020年完成靠得住性认证。另外，台积电方面的16纳米MRAM也在开拓傍边且盼望精采。估量eFlash式MRAM将在2021年第四序度进入风险出产阶段，而SRAM式MRAM则将在2022年第四序度面世。台积电公司以为，MRAM将依附更高的靠得住性在AI、物联网及车载AEWC-Q100 Grade-1等应用场景的MCU中全面代替eFlash。

作为台积电的客户之一，Ambiq公司正在开拓新型芯片，旨在让下一代依赖电池供电的语音辨认物联网终端装备始终处于运作状态。该公司的第四代Apollo SoC系列已经为超低功耗智能端点物联网装备成立起新的尺度。Apollo 4回收台积电提供的22纳米ULL（超低泄电）工艺，同时配备具有浮点单位（FPU）与Arm Artisan物理IP的32位Arm Cortex-M4内核。

这款SoC芯片利器具备浅度就寝电流模式的MRAM存储器，实现了低至3毫安/MHz的功耗程度，且配备有支持TurboSPOT（亚阈值功耗优化技能，简称SPOT）并在2D/2.5D架构下最高可达192MHz时钟频率的图形加快器，以及包括两条通道（单通道最高500 Mbps传输手段）的MIPI DSI 1.2。

下图所示，为这块芯片的计划框图，可以看到个中包括2MB MRAM以及高达1.8MB的SRAM。黄色部门的BLE Radio模块仅限于该芯片的蓝牙版本。

Ambiq Apollo4 SoC设置机能框图。

Ambiq方面暗示，Apollo 4拥有富裕的计较与存储资源，可以或许处理赏罚伟大的算法与神经收集，同时表现出活跃、清楚且滑腻的图形。假如必要特另外存储器，则可通过Ambiq提供的多位SPI及e.MMC接话柄现。

按照Ambiq公司的先容，Apollo 4将专门作为电池供电型终端装备的应用处理赏罚器与协处理赏罚器，详细涵盖智妙手表、儿童手表、健身带、动物追踪器、远间隔语音遥控器、猜测性康健与照顾护士装备、智能安详装备以及智能家居装备等等。

这款芯片专门用于支持必要一连提供在线语音处理赏罚成果的智能终端物联网装备。

在2020 IEEE Hot Chips大会上，也呈现了不少跟新兴存储器相干的风趣通告。英特尔方面颁发了关于Ice Lake处事器产物相干的演讲，先容称其总存储器加密（TME）机制将行使AES-XTS-128位加密技能对DRAM中的数据举办加密。他们还提到，英特尔Optane Persistent 200系列（Barlow Pass）存储器也将正式投入行使。

英特尔方面还先容了新系列在耽误与同等性层面的优化结果，暗示这些优化将进一步晋升现有产物对付包罗Optane在内的种种存储器的行使结果。英特尔还出格夸大称，其可以或许最洪流平低落耐久性存储器对付机能的衰乱。在Tiger Lake主题演讲中，英特尔还将非易失性存储器视为处理赏罚器家属之间的一种差别化身分，并提到将来的计较系同肯定必要与新的高容量、低功耗与低耽误存储器细密团结起来。

英特尔对付计较与存储器间的将来团结方法提出筹划愿景。

IBM公司谈到，他们面向超等计较机用例的最新一代POWER 10处理赏罚器（由三星7纳米代工场认真制造）中同样包罗对非易失性存储器（SCM）的支持。如下图所示，个中的开放存储器接口（OMI）将为DIMM插槽（相同于Optane DIMM）提供高容量且颠末加密的耐久性存储器资源。蓝色巨人暗示，POWR 10可以或许实现对高达2 PB容量的负载/存储内存举办寻址。

用于IBM POWER 10芯片中的存储型内存。

IBM公司还发明，行使开放式同等性加快器接口（OPpenCAPI）可以或许将高容量、颠末加密的耐久性SCM与FPGA或基于ASIC的加快器对接起来，从而为POWER 10主机带来更高传输带宽与更低耽误程度。POWER 10还可以或许将其他体系的内存映射为自有内存，借此将多个体系组织为集群，并以PB级局限实现各节点间的内存共享。

（编辑：湖南网）

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