下一個“黑馬”賽道，MRAM存儲器市場蠢蠢欲動

        據日經新聞網報道，近期晶圓代工廠商力積電（PSMC）傳出將和日本新創企業合作，目標在2029年量產MRAM，將利用力積電計劃在日本興建的晶圓廠第2期工程產線進行量產。

        根據報道，東北大學長年來持續研究MRAM，而PowerSpin將提供MRAM IP給力積電，力積電在推動研究、試產后，目標在2029年開始進行量產，期待可應用于生成式AI數據中心。

        力積電攜手日本網路金融廠商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2027年投產、第2期工程目標2029年投產，而力積電預計將利用第2期工程產線，于2029年量產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的技術，屬于當前新型存儲器技術之一（下表為新型存儲技術關鍵指標對比）。

        從特性上看，MRAM具備讀寫次數無限、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，產品主要適用于容量要求低的特殊應用領域以及新興的IoT嵌入式存儲領域。

        MRAM技術在1990年開始逐漸發芽。1995年，摩托羅拉（后來成為飛思卡爾）開始了MRAM開發工作，之后1998年摩托羅拉開發出256Kb MRAM測試芯片，兩年后IBM和英飛凌加入MRAM，建立了MRAM聯合開發計劃，后續有更多的企業和機構也加入了MRAM技術棋局。

        據了解，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技術來看，MRAM技術包括嵌入式磁阻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主要以美國半導體大廠EverspinTechnologies推出的STT-MRAM（垂直混合自旋扭矩轉換磁性隨機存儲器）為代表。據悉，Everspin公司已量產MRAM產品。

        其中，STT-MRAM使用隧道層的“巨磁阻效應”來讀取位單元，當該層兩側的磁性方向一致時為低電阻，當磁性方向相反時，電阻會變得很高。與其他新興存儲技術相比，STT-MRAM耐用性較為出色，并且存儲速度極快，還被認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結構，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。

        業界認為，STT-MRAM和SOT-MRAM這兩種存儲器有望成為高性能計算系統（如數據中心）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的關鍵集成技術領域取得新進展。為了更好地解決SOT-MRAM的刻蝕技術難題以實現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，中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發中心羅軍研究員課題組開發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MRAM加注

        據全球半導體觀察不完全統計，包括致真存儲、亙存科技、馳拓科技等布局MRAM的企業獲得資本投資：致真存儲完成數千萬元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。

致真存儲：

        2023年7月，致真存儲完成數千萬元Pre-A輪融資，投資方包括俱成資本、中國互聯網投資基金、京鵬投資等。本輪融資將主要用于加強研發團隊建設和設備采購，提升產品研發能力，加速磁性隨機存儲器（MRAM）芯片的研發和生產線建設落地。

        資料顯示，致真存儲成立于2019年，是一家以磁存儲技術為基礎的創新性科技企業，掌握芯片設計、研發及生產制造等關鍵核心技術。該公司基于產學研全鏈條合作模式，依托國內半導體制造產業鏈，發揮產業協同優勢，形成了面向MRAM芯片產品的全國產化生產制造流程。

        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，將分兩期在新區建設8英寸、12英寸新一代存儲芯片生產線及研發中心。所產芯片將極大提升物聯網及汽車芯片存儲器性能，助力新區打造國內存儲芯片產業新增長極。同時，圍繞存儲芯片領域，吸引產業鏈相關上下游企業進行落地布局，將進一步推動新區“芯屏”產業高質量發展。

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、誠通國調基金、國調科改基金、國新綜改基金、湖州信創、尚頎資本等機構投資。

        馳拓科技成立于2016年，專注于新型高端存儲芯片及相關芯片的研發、生產和銷售，面向物聯網、人工智能、工業控制及汽車電子等領域提供半導體芯片和應用解決方案。

        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，自主研發掌握了MRAM設計、制造全套關鍵技術，成功開發獨立式存儲芯片和嵌入式IP等系列產品，技術水平處于國際第一梯隊，是國內領先的新型高端存儲芯片設計制造廠商。

亙存科技：

        2023年9月中旬，聚辰股份完成了對MRAM技術企業亙存科技新一輪融資的領投，優源資本、中冀投資和BV百度風投等跟投。

        資料顯示，聚辰半導體于2009年成立，是一家全球化的芯片設計高新技術企業，目前公司擁有非易失性存儲芯片（EEPROM & NOR Flash）、音圈馬達驅動芯片和智能卡芯片等主要產品線，產品廣泛應用于智能手機、內存模組、汽車電子、液晶面板、工業控制、通訊、藍牙模塊、白色家電、醫療儀器等眾多領域。

        亙存科技成立于2019年，是一家專注于圍繞MRAM技術進行相關芯片產品設計開發和銷售的Fabless企業。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”兩條核心產品線，定位于消費、工業、物聯網、汽車等領域。

凌存科技：

        據園豐資本消息，蘇州凌存科技有限公司（簡稱“凌存科技”）戰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投，國芯科技、創耀科技和深圳創享投資跟投。

        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的產業化落地，換道超車，讓國產新型存儲芯片在國際上實現領先優勢。

        資料顯示，凌存科技總部位于蘇州工業園區，主要業務為開發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，專利涉及器件設計、電路設計、材料和工藝整合技術等，并且已成功開發出世界首款高速、高密度、低功耗的存儲器MeRAM原型機和基于MeRAM的真隨機數發生器。

        凌存科技主要業務包含兩個板塊，芯片銷售和IP授權。芯片銷售，即開發基于VC-MRAM的高性能存儲芯片MeRAM與真機數發生器芯片，廣泛應用于車載電子、高性能運算、安全等領域；IP授權，即將公司存儲介質、集成電路、系統及相關專利授權給有高效性運算以及安全芯片需求的公司自行開發相關產品。