36氪首发 | 专注ReRAM新型存储器,「昕原半导体」宣布完成近亿美元Pre-A轮融资

乔雨萌2021-04-06
已实现28nm制程下ReRAM芯片的量产

作者:乔雨萌

编辑:Lina

36氪获悉,新型半导体存储技术公司「昕原半导体」宣布完成近亿美元的Pre-A轮融资,本轮融资由上海联和投资领投,联升投资、昆桥资本、联新资本等基金跟投,主要用于存储芯片的小型量产线的建设,以及安全存储芯片的投片和量产。该公司的历史股东包括KPCB、北极光创投、Lam Research、赛富亚洲、宽带资本、元禾谷风等基金。

「昕原半导体」专注于ReRAM领域,是一家集核心技术、工艺制程、芯片设计、IP授权和生产服务于一体的新型IDM公司。该公司的核心产品覆盖高工艺嵌入式存储、高密度非易失性存储、存内计算及存内搜索等多个领域,并且拥有自己的存储芯片制造产线,已实现28nm制程下ReRAM芯片的量产

ReRAM即电阻式记忆存储器,是基于电阻式随机存取的一种非易失性存储器。ReRAM的主要优势众多,包括高性能、CMOS兼容性、低功耗、高密度、能扩展到先进工艺节点、由于材料结构简单能够进行大批量生产和供应,同时能够满足神经形态计算等应用对能耗、性能和存储密度的要求等。这些特点使得ReRAM在下一代存储器占据先发优势。

随着物联网时代到来,防伪、身份识别等安全需求日益增加。昕原半导体的首款产品立足解决物联网市场的安全需求,可以应用于多个物联网安全场景。借助基于ReRAM的物理不可克隆函数(PUF),昕原半导体在每颗芯片上自动生成一个独特的身份指纹。该指纹具有很高的稳定性,不会随温度、电压等环境因素而改变。昕原半导体CEO张翔告诉36氪,这款产品已于2020年底完成full mask流片,计划于2021年7月开始销售。

此外,近年来半导体技术快速发展,如何满足海量数据计算条件下更高密度与更高性能的存储是当前存储器发展的主要瓶颈。具体而言,存储技术存在的问题主要包括:存储器性能慢于处理器,且这一差距以每年50%的速率扩大;AI计算无法承载需求对应的如此大的存储数据搬运和计算功耗;传统存储介质与内存介质在速度、功耗和密度上存在着巨大差距;40nm及以下的制程中没有高性能或低功耗的嵌入式非易失性存储技术。

针对业内普遍存在的“存储墙”问题,昕原半导体以ReRAM技术切入,研发基于ReRAM的SCM存储器,替代传统的存储架构。据公司介绍,SCM的访问性能延迟为传统SSD的1/8-1/64,寿命可达传统SSD的100倍,功耗可实现DRAM的1/10。这也为客户带来了较为明显的价值提升,可以使存储系统访问延时降低50%,I/O吞吐量提升80%

解决“存储墙”问题再进一步的方法是革新计算架构,通过存内计算替换已有的冯诺依曼架构。昕原半导体正在研发基于高密度ReRAM的存内计算运算单元,可以大幅提升AI计算的能效比。据公司介绍,相较于NON Flash等传统存储介质,ReRAM可以支持7nm工艺,支持更多的异构计算架构,实现更高的算力密度与性能。同时,在0、1识别精度这一指标上,昕原的ReRAM具有领先优势,因此是模拟计算的最佳载体。能效比是ReRAM存算优势的具象表现,昕原半导体预研中的存算单元的能效比可以达到100TOPS/W,而当前主流AI芯片能效比基本小于2TOPS/W。

除了在技术上不断创新,昕原半导体也看重量产能力的建设。张翔告诉36氪,昕原半导体已建成一条专注于ReRAM的300mm先进后道生产线,支持28nm和22nm工艺,配合传统半导体代工厂,可实现快速量产基于ReRAM技术的芯片,产品开发和迭代的周期可缩短300%以上。

这种生产模式即避免了对芯片代工厂的完全依赖,又能契合芯片代工厂已有的工艺产线,可以做到快速匹配生产。同时,由于新型存储仅基于后道工艺,因此可以分阶段地提升产能,投资规模整体可控。

商业化方面,目前昕原半导体采用芯片制造销售、NRE和IP授权相结合的商业模式。在拓展市场的过程中,昕原半导体不断挖掘客户需求,据公司介绍,芯片的功能和成本是客户主要关注的两个问题。得益于昕原半导体在技术和成本上的优势,物联网、手机等行业的头部客户已与公司达成合作意向。

谈及2021年的发展规划,张翔表示,公司计划研发两款新的存储芯片,并通过优化和改进工艺制程技术,不断推进安全芯片的量产落地。为了支撑业务的高速发展,昕原半导体也会进一步加强团队建设。

在5G、AIoT、汽车、云计算等新兴技术的推动下,存储芯片作为半导体的核心硬件单元,正在加速驶入快车道。根据相关数据,至2024年中国存储器芯片市场规模将达522.6亿美元。新型存储器在解决“存储墙”问题上扮演了重要的角色。作为新型存储器件,ReRAM在密度、性能、安全、功耗、存算特性等方面表现优异,可应用于安全、存储、人工智能等诸多领域。广阔的市场前景吸引了众多玩家,包括Crossbar、昕原半导体、睿科微电子等。在张翔看来,除了技术上的创新能力,较强的量产能力和对制程工艺的把控力也是昕原半导体竞争力的关键所在。

团队在半导体行业的多年积累是昕原半导体取得一定优势的基础。创始人张可与张翔拥有20多年的芯片企业管理与运营经验,团队主要成员曾任职于英特尔、展讯、中芯国际等国际知名芯片公司,在器件、制程、设备、芯片设计、量产及市场销售等领域有着较为丰富的经验。

 

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