SRAM新突破!6晶体管变3晶体管,存储密度大幅提高,即将量产!

EETOP 2025-11-14 07:59

刚完成 1750 万美元 A 轮融资的 RAAAM,凭借其创新嵌入式内存技术,旨在突破 SRAM 与 DRAM 的权衡困境,重塑片上系统(SoC)设计格局。

在边缘设备追求更快、更高效内存的竞争中,SRAM 虽性能出众,却占用大量芯片面积;DRAM 密度占优,但在延迟和集成性上表现不佳。如今,脱胎于希伯来大学的初创公司 RAAAM 存储技术(RAAAM Memory Technologies)宣称,其增益单元随机存取存储器(GCRAM)架构已破解这一长期存在的二元对立难题。该公司表示,这项技术可直接替代 SRAM,在延迟接近 SRAM 的同时,显著缩小芯片面积并降低功耗。

此次 1750 万美元 A 轮融资由恩智浦半导体(NXP Semiconductors)牵头,融合基金(Fusion Fund)等行业资深机构参与。融资后,RAAAM 正准备将其IP推向商业级芯片。这笔资金将加速 GCRAM 从兼容代工厂的原型产品,向 16 纳米鳍式场效应晶体管(FinFET)等先进制程的量产过渡。

SRAM新突破!6晶体管变3晶体管,存储密度大幅提高,即将量产!图1

从学术基础到代工厂芯片落地

RAAAM 的起源可追溯至 2021年,当时四位联合创始人团队基于 DRAM与SRAM混合架构的学术研究,开始研发新型存储架构。

与许多需要新材料和新型器件的存储初创公司不同,RAAAM 采用完全兼容 CMOS 的架构,依托标准逻辑工艺流程设计。这一决策降低了 IP 授权门槛,也便于与现有设计流程集成 —— 正是这一思路吸引了恩智浦的关注,后者目前正与 RAAAM 紧密合作,推动其在实际片上系统中的部署。

该公司早期通过台积电制造的 16 纳米测试芯片完成了技术验证,成品芯片达到了预期的延迟和密度目标,证明 RAAAM 具备在先进代工厂制程上设计、实现并验证功能性芯片的能力。

增益单元随机存取存储器:找到中间最优解

RAAAM 价值主张的核心是增益单元随机存取存储器(GCRAM)。这种存储阵列架构融合了 DRAM 与 SRAM 的优势,同时规避了两者的缩放难题。传统 SRAM 单元速度快,但体积大且易失;DRAM 密度更高,却需要复杂的刷新机制和控制器,且极少用于嵌入式场景。

SRAM新突破!6晶体管变3晶体管,存储密度大幅提高,即将量产!图2

GCRAM 走出了一条中间路线。它采用 3 晶体管(3T)单元结构,无需外部电容器或刷新控制器。其延迟和耐久性接近 SRAM,但密度显著更优:RAAAM 称,根据具体实现方案,与 6 晶体管(6T)SRAM 相比,GCRAM 的存储密度最高可提升 4 倍。

GCRAM 与传统增益单元 RAM 的区别在于,RAAAM 通过专有电路技术提升了保持时间、降低了漏电率,并优化了写干扰效应。这些创新使该架构从专用存储升级为通用型 SRAM 替代方案。重要的是,它设计为适配标准数字流程,可作为硬核宏单元或兼容 RTL 的 IP 模块交付。

GCRAM 的目标市场

RAAAM 的 16 纳米测试芯片已在工艺 - 电压 - 温度(PVT)角点完成全面验证,其在高温、低压环境下的性能表现,满足车规级应用要求。根据使用场景不同,与 SRAM 相比,GCRAM 每比特面积最多可减少 70%,漏电功耗最多可降低 90%。

嵌入式内存替代方案的市场空间十分广阔。在许多现代 SoC 中,尤其是 AI/ML 推理芯片、边缘处理器和汽车微控制器(MCU),SRAM 约占芯片面积的 70%。任何能在不影响延迟和功耗的前提下缩小这一占比的技术,都具备极强的系统级价值。

RAAAM 精准瞄准了这些高增长领域。边缘 AI 加速器受限于内存性能,其工作负载既需要高速本地暂存内存,又受限于 SRAM 的大面积占用。随着车载智能(包括高级驾驶辅助系统(ADAS)和域控制器)和安全需求的提升,大型本地内存库必须具备高可靠性、高能效和可扩展性。

RAAAM 的下一步规划

由恩智浦牵头的 A 轮融资,使其与看到实际集成潜力的主流 SoC 厂商达成协同。恩智浦为汽车和工业市场生产 MCU 和域控制器,是嵌入式内存应用的合理先行者。在这些对利润率敏感的领域,面积缩减直接转化为物料清单(BOM)成本降低和效率提升,GCRAM 具备明确的经济价值。RAAAM 还获得了欧洲创新委员会的资助支持。

RAAAM 的下一步计划包括:将其 IP 扩展至更多制程节点,同时将产品范围拓展至编译器集成缓存、内容可寻址存储器(CAM)和暂存器等专用模块。此外,该公司还在推进 GCRAM 适配芯片级封装(Chiplet)友好型架构,使其成为分布式计算的模块化存储单元。

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