ReRAM再添新玩家，传统MCU厂商都开始拥抱新型存储

凭借与德州仪器达成的全新授权协议，Weebit Nano在 2026 年国际消费电子展（CES 2026）上风光无限。该公司表示，此协议不仅是对其产品的有力认可，更是对整个阻变存储器（ReRAM）行业的肯定，同时也印证了市场的一个普遍共识：闪存（Flash Memory）在功耗、制程微缩以及耐高温性方面，已触及实际应用的极限。

在 2026 年CES现场，All About Circuits专访了Weebit Nano首席执行官Coby Hanoch，深入了解这份与德州仪器的合作协议、阻变存储器的技术成熟度，以及该公司对未来几年技术落地速度加快的展望。

根据协议内容，Weebit Nano将向德州仪器授权其嵌入式阻变存储器知识产权（IP），供后者应用于特定的嵌入式处理产品及工艺节点。合作范围涵盖技术转移、设计支持与产品认证。Hanoch指出，单从财务角度来看，这笔交易对Weebit Nano意义重大，但它的价值远不止于此。

“这笔合作的核心亮点，绝不仅仅是合作方德州仪器本身 —— 尽管能与德州仪器达成合作已是一件了不起的事。” Hanoch表示，“更重要的是，市场的发展方向由此变得清晰明确：阻变存储器将成为闪存的替代方案。”

Weebit Nano的阻变存储器，主攻嵌入式闪存难以胜任的应用场景，尤其是28 纳米以下制程节点，以及需要在高温环境下实现数据长效存储的领域。该公司的存储器产品已通过 AEC-Q100 认证，可在 150℃的高温环境下稳定运行，并且经测试验证，在该温度条件下数据可保持 10 年不丢失。Hanoch强调，德州仪器的入局，将大幅降低市场对阻变存储器技术的顾虑。

“客户们一直告诉我们，他们认可这项技术的价值，但都希望有其他企业率先试水。” 他说，“现在，已经有企业迈出了第一步。继德州仪器和安森美半导体之后，采用这项技术的风险已经大幅降低。”

Weebit Nano的技术方案，是将阻变存储器作为后段制程（Back-End-of-Line）存储模块进行集成，无需对前段晶体管结构做任何修改。这一架构设计不仅减少了对原有生产流程的干扰，还将新增的晶圆成本控制在 5% 左右，而嵌入式闪存的新增成本通常在 20% 甚至更高。Weebit的阻变存储器单元采用简洁的阻变堆叠结构，摒弃了传统闪存的浮栅架构，支持按位寻址写入，同时省去了整区块擦除的步骤。

Weebit阻变存储器单元的工作原理，图片来源：Weebit Nano

从性能维度来看，Weebit Nano透露，其阻变存储器的写入速度比嵌入式闪存快高达 100 倍，擦写寿命可达 10 万至 100 万次。此外，由于存储器工作电压更低，且支持直接读写操作，功耗也随之大幅下降。

“无论是功耗、速度、擦写寿命、耐高温性还是成本 —— 在嵌入式存储器的所有关键性能指标上，阻变存储器的表现都优于闪存。” Hanoch如此评价。该公司还特别强调，抗电磁干扰能力是其产品相较于磁阻存储器（MRAM）的一大差异化优势。

“我们已经发现，在消费级应用场景中，磁场会导致磁阻存储器的数据出错。” Hanoch说，“头部消费电子企业已明确表示，他们不愿承担这类风险。”

在与德州仪器达成合作之前，Weebit Nano已先后与SkyWater、DB HiTek 签署技术授权协议，随后又宣布与安森美半导体建立合作伙伴关系。Hanoch将这一系列合作称为循序渐进、步步为营的布局。

“我们的合作版图实现了量级的逐级跃升，” 他说，“从SkyWater技术到 DB HiTek，再到安森美半导体，如今又迎来了德州仪器。我们已经跻身行业第一梯队。”

Weebit Nano仅用约 9 个月时间，就在安森美半导体的量产工厂完成了全套技术转移、芯片流片和功能芯片的验证工作。

“这已经是业内最快的推进速度了。” Hanoch表示，“安森美半导体目前已经产出了性能表现优异的晶圆和芯片。”

他将这一高效推进的成果，归功于市场需求和技术的工艺兼容性两大因素。

“从创立之初，我们就坚持使用标准材料、标准设备和标准工艺流程。” 他说，“我们不想给晶圆代工厂任何拒绝与我们合作的理由。”

随着半导体工艺节点不断微缩，嵌入式闪存的可行性越来越低。为解决这一问题，设计人员通常会采用“逻辑芯片 + 外置闪存” 的方案，在设备启动时将数据从闪存拷贝至静态随机存取存储器（SRAM）中。Hanoch认为，阻变存储器的出现，将彻底终结这种架构上的低效设计。

“用阻变存储器替代 SRAM，就能实现单芯片集成方案。” 他说，“设备启动速度将实现瞬时响应，不仅消除了数据拷贝环节的安全隐患，还因为阻变存储器的非易失性特质，进一步降低了系统功耗。”

嵌入式阻变存储器演示芯片，图片来源：Weebit Nano

这一技术突破，对于基于 22 纳米及更先进制程打造的边缘人工智能设备至关重要。阻变存储器的存储密度高于 SRAM，能够在芯片上集成更多的神经网络系数。

“在同等硅片面积上实现更高的存储位密度，意味着人工智能推理的精度将得到显著提升。” Hanoch说。

此外，Weebit Nano已经通过实际芯片验证了阻变存储器在人工智能推理中的应用，并发现市场对近内存计算和存内计算架构的兴趣正在持续升温。

“阻变存储器的存储单元，其工作机制与人类大脑的突触十分相似。” 他说，“这使得它成为神经形态计算架构的天然适配方案。”

Weebit Nano指出，据行业分析师预测，未来六年阻变存储器的市场营收将以45% 的年复合增长率攀升，最终规模将接近 17 亿美元。Weebit Nano自身的营收也印证了这一增长趋势：2024 财年营收约为 100 万澳元，2025 财年增长至 440 万澳元，预计 2026 财年将突破 1000 万澳元。

尽管拥有显著的技术优势，Hanoch也坦言，技术落地仍面临行业惯性的阻碍。

“最大的障碍其实是人的固有思维。” 他说，“大家熟悉闪存技术，对于新兴企业和新技术，总会心存顾虑。”

但他同时强调，阻变存储器的技术可行性已经得到充分验证。

“我们已经完成了 130 纳米、65 纳米和 22 纳米制程的芯片验证，产品也通过了量产认证。目前，已有客户基于我们的阻变存储器技术开展产品设计。”

在过去一年里，Weebit Nano大力投入内部基础设施建设，为同时推进多个客户的合作项目做好准备。公司新增了标准化项目管理流程、自动化项目跟踪系统，并组建了一支由前晶圆厂高管带队的客户成功团队。

“过去这一年，我们完成了从电子表格管理到专业系统管理的转型。” Hanoch说，“现在，我们已经具备同时与多家客户签约合作的能力。”

回顾过往，Hanoch将与德州仪器的合作协议视为一次行业背书和企业发展的拐点。

“当德州仪器和安森美半导体这样的行业巨头都选择入局，市场对这项技术的顾虑就会大幅降低。” 他说，“这也是我们预计 2026 年和 2027 年将成为阻变存储器真正迈向主流市场的关键之年的原因。”

目前，市场共有三种新型存储器已经开始用在MCU内——RRAM（阻变存储）、MRAM/STT-MRAM（磁性存储器）、PCM（PCRAM，相变存储器）。

第一种是RRAM（阻变存储），也就是Weebit授权德州仪器的产品类型，英飞凌是在这条路线上的最大玩家。2021年底英飞凌宣布推出TC4XX系列；2022年11月和台积电完成RRAM的量产研发；2023年将RRAM和逻辑器件结合，今年年初正式量产。根据英飞凌的介绍，市场上的大多数MCU系列均采用嵌入式闪存技术。作为下一代嵌入式存储器，RRAM可以进一步扩展至28nm及以下。RRAM具有很高的抗干扰性并且允许在不需要擦除的情况下进行逐位写入，其耐久性和数据保持性能堪比闪存技术。引入RRAM将为MCU的提高性能、减少功耗和节约成本以及进一步小型化创造了巨大的潜力。  

第二种是MRAM/STT-MRAM（磁性存储器），瑞萨和恩智浦是主要推进者。2022年6月瑞萨在VLSI大会上宣布推出STT-MRAM的22纳米制造工艺技术；ISSCC 2024上，瑞萨宣布已开发出用于嵌入式自旋转移矩磁阻随机存取存储器（STT-MRAM）的电路技术，具有快速读写操作的测试芯片。 根据瑞萨的介绍，采用22nm嵌入式MRAM工艺制造了具有10.8 Mbit MRAM存储单元阵列的原型MCU测试芯片。对原型芯片的评估证实，在125°C的最高结温下实现了超过200MHz的随机读取访问频率和10.4 MB/s的写入吞吐量。 

2023年5月，恩智浦与台积电推出汽车级16nm的FinFET工艺的MRAM，恩智浦下一代MCU将会采取此项技术，预计在2024年底或2025年初量产。恩智浦介绍，Flash存储器更新20MB的代码需要约1分钟时间，而MRAM只需3秒左右，最大限度地缩短软件更新带来的停机时间，汽车厂商能够消除模块长时间编程引起的瓶颈。

此外，MRAM提供多达一百万个更新周期，耐久性超过闪存和其他新兴存储器技术的十倍，为汽车失效缺陷提供高度可靠的技术。

第三种是PCM（PCRAM，相变存储器），意法半导体是主要推进者。 2022年9月，意法半导体全新推出Stellar P 系列车规MCU，Stellar P6由意法半导体自营晶圆厂制造，采用高能效28nm FD-SOI技术，内嵌容量高达20 MB的相变（非易失性）存储器(PCM)。 意法半导体介绍，Stellar P6由意法半导体自营晶圆厂制造，采用高能效28nm FD-SOI技术，内嵌容量高达20MB的相变（非易失性）存储器（PCM）。按照严格的汽车高温工作环境、抗辐射和数据保存要求开发测试，意法半导体PCM具有闪存没有的单比特覆写功能，使得访存速度更快。 另外，意法半导体也宣布最新的18nm STM32V8将采用PCM技术。

三种存储，孰强孰弱？事实上，三种新型存储器不能简单粗暴地分出好坏，每种新型存储技能点分配都不一样，换句话说，就是侧重点并不一样： 

RRAM：比MRAM和PRAM研究稍晚；擦写速度由触发电阻转变的脉冲宽度决定，一般小于100ns；读写采用可逆无损害模式，可以大大提高使用寿命；部分RRAM材料具备多种电阻状态，可进一步提高存储密度；

MRAM：产品迭代了三代，包括MRAM/STT-MRAM/SOT-MRAM；制造成本高于RRAM，不过具备更高的可靠性和更低的可变性导致面积效率和稳健设计；写入时间可低至2.3ns，并且功耗极低；MRAM本身具备非易失性，但铁磁体磁性断电不会消失，故MRAM和DRAM一样可以无限次重写；具备在逻辑电路上构造大规模内存阵列的潜力；

PCM：低延时、读写时间均衡、功耗低；读写具备非破坏性，耐写能力强；部分PCM采用非晶体管设计，可实现高密度存储；此外，PCM与材料带电粒子状态无关，故其具有很强的抗空间辐射能力。

FeRAM：铁电存储器也可以加入其中，在嵌入式系统中的集成较早可追溯至20世纪90年代末至21世纪初，当时铁电随机存取存储器（FeRAM）作为非易失性存储技术开始进入商业化阶段，以替代EEPROM和NOR Flash，特点是功耗低并且非易失性。‌与传统存储技术相比，FeRAM的早期嵌入式优势突出‌，其纳秒级速度、超10^15次写入耐久性和低功耗特性，非常适合物联网现场、医疗等对于功耗敏感场合。

目前，随着德州仪器的加入，几大MCU厂商都开始布局新一代嵌入式存储，存储的选型也将成为工程师重点关注的技术之一。