記憶體應用發展的關鍵指標

電子裝置系統中，除了邏輯運算元件與感測元件（包括各類電源控制與I/O收發控制）外，記憶體元件也是其中不可或缺的關鍵零組件。 （路透）

【作者： 黃弘毅】

電子裝置系統中，除了邏輯運算元件與感測元件（包括各類電源控制與I/O收發控制）外，記憶體元件也是其中不可或缺的關鍵零組件。根據不同的應用需求，所需要的記憶體型式類別也會有所差別，所以記憶體的發展也是五花八門，各種讀取技術、材料規格、揮發性、非揮發性，乃至於同質、異質的嵌入整合或系統封裝都不斷地推陳出新。

然而記憶體發展軌跡也可以說只是隨着越來越龐大的運算與感測功能而亦步亦趨，所以其應用發展的關鍵指標就會以容量、速度爲重點來觀察。由於配合系統發展，當容量與速度越來越大、越來越快，此時各種數據交錯複雜、訊號強弱不一，且環境干擾頻繁，因此記憶體的可靠度也是未來發展的關鍵指標。

無止盡的容量擴充需求

記憶體晶片的容量隨着製造技術的進步而持續增加，其中以DRAM的單顆晶片容量發展速度最快，近年來平均每年翻倍。NAND Flash的單顆晶片容量發展速度也很快，但略低於DRAM。SRAM和HBM的單顆晶片容量發展速度相對較慢。

DRAM的單顆晶片容量不斷提升，主要得益於製程技術的進步。製程技術的進步使得晶片上的晶體管尺寸更小，從而可以容納更多的晶體管。

NAND Flash的單顆晶片容量不斷提升，主要得益於3D NAND技術的應用。3D NAND技術將NAND Flash的儲存單元堆疊在多層中，從而提高了空間利用率。

SRAM和HBM的單顆晶片容量發展速度相對較慢，主要原因是其對性能和功耗的要求更高。SRAM需要保證高速的存取速度，HBM需要保證高頻寬和低功耗。因此，SRAM和HBM的製程技術需要更加成熟，成本也更高。

在未來，隨着製程技術的不斷進步，各類記憶體的單顆晶片容量將繼續提升。預計到2030年，DRAM的單顆晶片容量將達到128GB，NAND Flash的單顆晶片容量將達到32Tb，SRAM的單顆晶片容量將達到1Gb，HBM的單顆晶片容量將達到128GB。

記憶體單顆晶片容量的提升，將帶來以下好處：

1.降低記憶體成本：單顆晶片容量越大，生產記憶體的成本就越低，從而降低記憶體的價格。

2.提高電子設備的性能：更大的記憶體容量可以使電子設備執行更復雜的任務，並存儲更多資料。

3.促進新應用和服務的發展：更大的記憶體容量將使開發人員能夠開發新的應用和服務，例如大數據分析、人工智慧等。

總體而言，記憶體單顆晶片容量的提升是未來記憶體發展的重要趨勢，將對電子設備和應用產生深遠的影響。

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2024.7(第392期)記憶體的鐵人三項