晶圓大廠格芯今天宣布，其基于其22nm FD-SOI 平臺的嵌入式、磁阻型非易失性存儲器（eMRAM）已投入生產。而公司正在接洽多家客戶，計劃2020年安排多次生產流片。格芯進一步指出，此次公告是一個重要的行業里程碑，表明eMRAM可在物聯網（IoT）、通用微控制器、汽車、終端人工智能和其他低功耗應用中作為先進工藝節點的高性價比選擇。

據格芯介紹，他們的eMRAM產品旨在替代高容量嵌入式NOR閃存（eFlash），幫助設計人員擴展現有物聯網和微控制器單元架構，以實現28nm以下技術節點的功率和密度優勢。

什么是eMRAM

根據半導體行業觀察此前報道，所謂eMRAM 技術是自旋電子學（Spintronics，2007 年諾貝爾物理學獎）發展的重要產物。不同于傳統半導體存儲器如 DRAM、SRAM 和 NAND 閃存等利用電子的電荷特性進行數據存儲，eMRAM 是利用電子的自旋特性實現數據存儲。其核心存儲器件為磁性隧道結 MTJ，主要包含一個自由層、一個參考層和一個夾在兩者中間的絕緣層，參考層的自旋磁化方向固定不變，自由層的自旋磁化方向可以改變成和參考層相同或相反。當兩者自旋磁化方向相同，也即 MTJ 處于“平行磁化方向”狀態時，MTJ 呈低電阻狀態；反之，當兩者自旋磁化方向相反，也即 MTJ 處于“反平行磁化方向”狀態時，MTJ 呈高電阻狀態。在信息存儲領域，這兩種截然不同的電阻狀態可以分別用來代表二進制數據“0”和“1”。

作為一種新型存儲，eMRAM 具有非易失性、讀寫速度快、能耗低、集成密度高、耐久力強、天然抗輻射和隨工藝節點等比微縮等優點。

經過十余年的發展，eMRAM 技術終于在 2018 年下半年進入成熟期，行業市場普遍接納了其作為 28nm 及以下工藝節點嵌入式存儲技術的最佳解決方案。eMRAM 得益于其優良的技術特性，便成為了 eFlash 和 eSRAM （L3 及以下層級的緩存應用）的最佳替代方案。正是因為其巨大的市場潛力，eMRAM獲得了晶圓代工廠的青睞，甚至連英特爾也對這個市場虎視眈眈。

但在我國，eMRAM的研究還相對落后。

在半導體行業觀察之前的報道中有講到，我國境內地區 eMRAM 技術領域相對非常空白。主要為幾家高校和科研機構從事較為分散的自旋電子基礎科研活動，為代表的是北航。自 2018 年開始，隨著其它各 Foundry 代工廠商在 eMRAM 領域的快速推進，我國境內最大的代工廠商中芯國際（SMIC）也積極進行布局，并且取得了快速的進展，有望在 2020 年開始風險量產。除中芯國際之外，華為海思也已經從幾年前就開始了在 eMRAM 技術領域的準備與積累，并且針對其自身產品的需求與代工合作伙伴進行技術工藝的開發和優化。
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