2029年,力积电和日初创企业PowerSpin要量产MRAM

本周,据《日经新闻》报道,中国台湾晶圆代工厂力积电将在今年上半年和日本初创企业Power Spin合作,目标是在2029年量产磁阻式随机存取內存(MRAM,Magnetoresistive Random Access Memory),并利用力积电计划在日本兴建的晶圆厂第2期工程产线进行量产。

日本初创企业Power Spin源于日本东北大学,主要从事MRAM相关的半导体技术研发。Power Spin会提供MRAM IP给力积电,力积电在推动研究、试产后,目标是在2029年开始进行量产,期待可应用于生成式AI数据中心。

先来了解一下MRAM,是一种基于隧穿磁阻效应的技术,产品主要适用于容量要求低的特殊应用领域,如IoT嵌入式存储领域,该技术拥有读写次数无限、写入速度快、功耗低、抗辐射和逻辑芯片整合度高的特点。当然MRAM还面临很多的挑战,比如真实器件材料体系复杂、开关比低,CMOS工艺要完全匹配等。国内主要企业则包括海康驰拓、致真存储等专注MRAM的研发与应用。

MRAM主要应用场景大致分为:

1、  高速,高可靠性存储。主要参与企业包括国内驰拓科技,致真存储,美国公司Everspin(其第三代产品以垂直磁化STT-MRAM为主)。

2、  SCM低延迟硬盘服务器。主要参与企业为Everspin和IBM。

3、  数据/code存储,充当nor flash的替代产品。

4、  还有就是嵌入式非易失性存储。用与MCU/SOC和慢速SRAM,当前在做的有三星,台积电,驰拓科技也已经有客户进行了量产。

5、缓存(eSRAM),主要偏向SOT-MRAM。

用于生成式AI数据中心的话,那是不是有可能为第一二类提供高性能芯片,要继续观察。

最后来捋一下2029年生产MRAM的时间线,2023年8月,力积电与日本SBI控股成立合资公司,推进在宫城县大衡村建设半导体量产工厂的项目。

项目分为计划2027年启动的第1期,以12寸硅晶圆换算的月产能为1万片,将生产40nm、55nm芯片,2029年启动的第2期,除了40nm、55nm产品之外,也会生产28nm及WoW(Wafer-on-Wafer)技术的芯片,总投资8000亿日元,日本政府也向第1期提供了最高1400亿日元的补贴。届时两期工厂月产能将达4万片。力积电预计将利用第2期工程产线,在2029年量产MRAM。