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大陆在MRAM布局的战略优势

中电海康于临安的存储芯片研发及小规模试产中试基地专案开工,投资金额为13亿人民币。法新社

一月中中电海康于临安的存储芯片研发及小规模试产中试基地专案开工,投资金额为13亿人民币。大陆目前有两家MRAM公司,上海磁宇以及中电海康。上海磁宇网罗的人才相当可观,而中电海康已正式投入启动了。

MRAM对半导体业的重要性自不待言:日本东北大学的MRAM研究执世界之牛耳,日本政府将之视为重拾半导体产业领导权的契机;逻辑业者认为MRAM将来可以应用于逻辑线路,降低能耗;代工业者首先用于嵌入式永久存储器,今明两年开始量产。但是大陆为什麽要进入这个新兴却且竞争激烈的领域?我认为有三个重要的理由。

一是目前它不需要太先进的制程,目前所有的代工厂都规划以40nm或28nm的制程生产。MRAM的记忆单元由一个晶体管和一个磁性穿隧连结(MTJ;Magnetic Tunnel Junction)组成。目前MTJ在30nm以下功能会急遽衰退,所以短期内制程无法进一步微缩。大陆目前已有28nm制程,起跑点基准与其他人平等。

再者MRAM还是个正在快速变动的技术。目前的MRAM技术叫pSTT MRAM(垂直式自旋转矩移转MRAM),是MRAM小量问世以来的第三代产品。虽然已有特定领域可以应用,但它所需的写入电流过大,因而需要比较大的晶体管提供电流,进而导致MRAM的目前的面积缩不下来。目前各方正努力研究新的读写机制,让写入电流大幅下降,面积、成本也会跟着大幅下降,MRAM才有机会变成原来所标榜的万用存储器。由于MRAM仍在快速变动,先进者的优势不一定能持久,这对于后发者的大陆是有利的。

第三是大陆雄厚的科研力量。MRAM的研发很依赖于自旋电子学以及磁性材料的开发,大陆在此方面的积累相当可观。翻一翻《Nature》、《Science》这些顶尖的期刊,于这些领域汉语拼音名字作者的数量、比例惊人。现今的研究与发展之间的时程越缩越短,像pSTT MRAM的概念七、八年前才由日本东北大学提出,今年便要量产了。大陆的科研力量在未来的产业技术竞争会扮演相当重要的角色。

所以大陆在几年前就有二十几位中科院院士联名支持发展MRAM。赞成的原因未必与我分析的相同,但是结论是一样的。要注意的是,这些原因不是钱堆出来的。现在的问题是人家已经跑在前面,台湾的政府与产业怎样才能在这新的竞技场创造独持的竞争优势呢?

现为DIGITIMES顾问,1988年获物理学博士学位,任教于中央大学,后转往科技产业发展。曾任茂德科技董事及副总、普天茂德科技总经理、康帝科技总经理等职位。曾于 Taiwan Semicon 任谘询委员,主持黄光论坛。2001~2002 获选为台湾半导体产业协会监事、监事长。