電子發(fā)燒友網報道（文/李彎彎）在當今科技飛速發(fā)展的時代，存儲技術作為信息社會的基石，不斷推動著各個領域的創(chuàng)新與變革。其中，ReRAM（阻變存儲器，即電阻式隨機存取存儲器）以其獨特的性能和巨大的潛力，逐漸成為存儲領域和人工智能（AI）領域的焦點。

ReRAM是一種非易失性存儲器，由富士通率先研制成功。它基于憶阻器原理，采用金屬 - 介質層 - 金屬（MIM）的三層結構，通過電阻狀態(tài)的變化來存儲數(shù)據。這種存儲器巧妙地結合了動態(tài)隨機存儲器（DRAM）的高速讀寫能力和固態(tài)硬盤（SSD）的非易失性，即便在斷電的情況下，依然能夠完整保留數(shù)據。同時，ReRAM還具備低功耗以及兼容CMOS工藝的特性，這使得它在眾多存儲技術中脫穎而出。

ReRAM的技術研發(fā)歷程充滿了創(chuàng)新與突破。2013年，松下全球首發(fā)ReRAM產品，開啟了這一技術商業(yè)化的大門。隨后，富士通與松下于2016年聯(lián)合開發(fā)出4MB芯片，進一步推動了ReRAM的發(fā)展。到了2022年，12Mbit容量產品MB85AS12MT的問世，標志著ReRAM技術又邁上了一個新臺階。在國際市場上，惠普、Elpida、索尼、美光、海力士等主流企業(yè)紛紛布局ReRAM的商業(yè)化應用。國內方面，昕原半導體建成了28nm ReRAM中試線，中芯國際與Crossbar合作生產40nm芯片，展現(xiàn)出中國在ReRAM領域的積極追趕態(tài)勢。

ReRAM的讀寫速度顯著高于NAND Flash，功耗卻大幅降低。這一特性使其在物聯(lián)網、自動駕駛、PC及存算一體架構等領域具有廣闊的應用前景。它能夠有效減少數(shù)據載入延遲，改善傳統(tǒng)計算架構的瓶頸問題。例如，富士通通過堆疊技術擴展容量，計劃研發(fā)新一代產品；盛視科技的NAO機器人也采用ReRAM技術實現(xiàn)了存算一體架構，提升了機器人的性能和效率。

為什么ReRAM適合AI

ReRAM（阻變隨機存取存儲器）十分適合AI應用，有幾個方面的原因：一是天生適配“存算一體”架構。ReRAM采用“金屬 - 絕緣體 - 金屬”夾層結構，簡單易集成。計算時，它能借助歐姆定律和基爾霍夫定律，直接在存儲數(shù)據處進行計算，無需在處理器和內存間頻繁搬運數(shù)據，在存儲陣列內就能完成乘積累加（MAC）運算，有效減少了數(shù)據搬運帶來的能耗和延遲，解決了傳統(tǒng)芯片在AI計算中面臨的“存儲墻”與“功耗墻”難題。

二是超高能效比與低功耗。對于邊緣端智能穿戴設備、機器人等AI設備，省電是關鍵。ReRAM作為非易失性存儲器，斷電數(shù)據不丟失，無需像DRAM那樣不斷刷新來維持數(shù)據，省去了大量待機功耗。而且，其讀寫功耗遠低于NAND Flash等傳統(tǒng)存儲器，非常適合電池供電的AIoT設備，能顯著延長設備續(xù)航時間。

三是高密度與可擴展性。ReRAM單元尺寸小、結構簡單，易于堆疊，可實現(xiàn)高存儲密度。在AI大模型發(fā)展迅速、需要存儲海量參數(shù)（權重）的當下，ReRAM的高密度特性使其能在單顆芯片上集成更大存儲容量，滿足大模型對算力密度的要求，為大模型訓練和推理提供有力支撐。

四是高精度與數(shù)字化潛力。早期存算一體芯片多采用模擬方案，精度低且易受噪聲干擾。基于ReRAM的全數(shù)字化存算一體方案解決了這些問題，能避免模擬電路噪聲，實現(xiàn)與傳統(tǒng)數(shù)字芯片相當?shù)母呔扔嬎悖也皇芄に嚟h(huán)境波動影響，結果可靠穩(wěn)定，對云端AI訓練和推理意義重大。

ReRAM領域的企業(yè)格局

ReRAM領域企業(yè)格局呈現(xiàn)出國際老牌巨頭引領、國內商業(yè)化領軍者崛起、戰(zhàn)略投資者與生態(tài)構建者助力的態(tài)勢。

國際老牌巨頭是技術奠基者，擁有深厚技術積累與強大專利壁壘。富士通堪稱ReRAM領域“鼻祖”，2013年就推出產品，其川崎實驗室是重要技術發(fā)源地，一直致力于將該技術應用于工業(yè)、汽車電子等領域，還計劃用堆疊技術擴展容量。松下也是早期入局者，2013年全球首發(fā)ReRAM產品，2016年與富士通聯(lián)合開發(fā)芯片。美國的Crossbar Inc.是專注ReRAM技術許可的獨角獸公司，與中芯國際合作，2018年宣布在40nm工藝上實現(xiàn)量產，是推動ReRAM商業(yè)化的重要IP供應商。

國內商業(yè)化領軍者表現(xiàn)活躍，尤其在“存算一體”和“嵌入式存儲”領域。昕原半導體是國內ReRAM商業(yè)化“領頭羊”，是國內唯一實現(xiàn)28nm/22nm先進制程ReRAM量產的公司，備受資本青睞，股東涵蓋字節(jié)跳動、阿里巴巴、云鋒基金、沙特阿美等，產品已在工控、高性能MCU領域商用。燕芯微是產學研結合代表，源于北京大學集成電路學院實驗室，擁有全套自主知識產權的ReRAM技術體系，專注嵌入式閃存替代和存算一體芯片，致力于解決MCU/SOC性能瓶頸。億鑄科技是AI算力領域有力競爭者，專注基于ReRAM存算一體的大算力AI芯片，被視為解決AI算力瓶頸的潛在獨角獸。

戰(zhàn)略投資者與生態(tài)構建者通過投資和生態(tài)合作推動ReRAM應用。字節(jié)跳動和阿里巴巴入股昕原半導體，推進在VR頭顯、AI大模型加速等領域技術儲備。中芯國際與Crossbar合作，為ReRAM國產化制造提供關鍵工藝平臺支持，促進其在國內發(fā)展。

總結

ReRAM作為一種具有創(chuàng)新性和前瞻性的存儲技術，憑借其適合“存算一體”架構、超高能效比與低功耗、高密度與可擴展性以及高精度與數(shù)字化潛力等優(yōu)勢，成為AI時代的潛力股。隨著工藝的不斷成熟，預計將會逐步實現(xiàn)商用落地，在云端數(shù)據中心、自動駕駛和智能機器人等領域發(fā)揮核心作用。未來，ReRAM有望為AI技術的發(fā)展帶來新的突破和變革，推動科技邁向一個新的高度。