在22年7月份有一件震惊存储圈的事情，那就是Intel说要放弃Optane产品线，包括PMEM和SSD两个方向都要放弃。存储圈看到听到这个消息也是一脸的茫然。

在Optane产品发布之前，大家针对DRAM和SSD之间的性能gap一直在苦苦找寻合适的产品。SCM存储级内存一直在不断的研究中，MRAM，ReRAM，PRAM等等。

3D Xpoint（其实也是PCM，相变存储器）出现，凭借低延迟的优势，填补了NAND和DRAM之间的性能和延迟差距。但是，由于成本营收的问题，Intel也被迫放弃了Optane这个产品。

之后，业内也在积极寻找各种替代方案

• Kioxia推出XL-Flash，基于BiCS 3D SLC/MLC NAND，16 plane架构，快速读写，寿命也接近Optane。

• 三星推出基于Z-NAND技术开发，DWPD达到30（Optane DWPD在100以上），AIC插卡的形式实现。

• 国产厂商DapuStor大普微PCIe 4.0存储级内存Xlenstor2 SCM系列，目前已经发布了2代，最新一代X2900P型号，DWPD达到100.

XL-Flash、Z-SSD、X2900P虽然都可以称为SCM，但是由于都是基于NAND而来的产品，相对Optane介质的差距还是很大，特别是NAND有的读干扰、写干扰等效应、GC垃圾回收/WL磨损均衡等均不可避免，QoS的性能稳定性相对Optane很大。只能作为Optane退而求其次的选择。

接着业内，又出现了基于持久化内存Persistent Memory的角度Optane替代方案：NVDIMM和CXL会成为下一个选择

• NVDIMM-N实现原理就是增加NAND Flash，在数据掉电的时候，数据可以通过NVDIMM控制器下刷到NAND Flash保证数据非易失的特性。
• 随着新的互联协议CXL(全称Comupte Express Link)的火热，内存互联的需要越来越多，使用CXL实现内存分层存储提供了一种替代的架构体系。

业内还在进行多种探索，据小编不完全信息了解到，截至目前，业内还没有一款成功替代Optane的产品出现。大家的眼光，好像又回到了Optane的本质PCM。

首先，让我们来看看PCM的原理。它的核心是由一种特殊的相变材料构成的，这种材料有个特点，就是当温度达到一定高度时，它的晶体结构会发生变化，也就是相变。而这个相变过程是可以逆转的，所以利用这个特性，我们就可以储存和读取数据了。具体来说，就是通过加热让相变材料从晶体状态变成非晶体状态，或者从非晶体状态变成晶体状态，从而储存和读取数据。

PCM的优点呢，主要有以下几点。首先，它读写速度非常快，比传统的闪存快了好几倍。其次，它的能效非常高，因为它只消耗很少的能量来完成读写操作。再次，它的耐久性也非常好，可以承受大量的读写操作，这就意味着PCM的寿命很长。

小编注意到国产3D-NAND制造商长江存储也在发力PCM的研究，在23年8初月看到有一个长江存储关于PCM制造的相关专利公开了。这个专利在2020年申请的，代表长江存储很早就开始布局PCM了，市场上还没关于长江存储有关PCM的新闻或者产品。

SCM存储设备中，除了PCM介质，目前ReRAM（电阻式随机存取存储器）也得到了市场的欢迎。预计到2028年，新兴非易失性内存（NVM）市场将达到27亿美元，其中ReRAM有望占据37%的市场份额，特别是在嵌入式应用中，随着MCU出货量的增长，ReRAM将占据60%的晶圆体积。

ReRAM（电阻式随机存取存储器）的应用场景主要集中在嵌入式系统和其他需要高性能、低功耗、小型化和高密度存储解决方案的领域。以下是一些具体应用场景：

1. 嵌入式市场：随着MCU（微控制器）出货量的增长，尤其是在物联网（IoT）设备、5G通信模块以及其他需要长期数据存储和快速读写的嵌入式应用中，ReRAM因其能够替代难以在28nm以下工艺节点有效扩展的嵌入式闪存而受到关注。预计到2028年，ReRAM将在嵌入式NVM市场占据显著份额。
2. 高级计算与AI：ReRAM因其高速度、高能效和可扩展性，适用于加速AI推理和机器学习任务，可以作为神经网络计算中的近内存计算组件或者用于数据中心和高性能计算系统的缓存或持久存储，也是SCM的应用领域。

ReRAM的基本单元通常由一个金属-绝缘体-金属（MIM）结构组成，即两个金属电极（如铂、钛等）夹持一层可变电阻材料（如过渡金属氧化物、硫属化合物等）。这些可变电阻材料具有独特的电致电阻效应，即在外部电场作用下，其电阻值可以在两个或多个稳定状态之间切换。

ReRAM的核心原理是利用电压脉冲来改变可变电阻材料的电阻状态。当施加足够高的编程电压（写入电压）时，材料内部会发生电化学反应、离子迁移、电子隧穿等物理或化学过程，导致电阻状态发生变化。通常，高阻态对应二进制“0”，低阻态对应二进制“1”。切换过程是非破坏性的，即在写入新数据时不需要先擦除旧数据，这与Flash等传统非易失性存储器不同，有助于提高写入速度和延长设备寿命。

读取ReRAM中的数据时，施加一个较低的读取电压，该电压不足以触发电阻状态的切换，但足以检测当前电阻状态。通过测量流经存储单元的电流（或电压），可以确定电阻值的高低，进而判断存储单元处于“0”状态还是“1”状态。由于读取过程仅涉及电流检测，无需改变材料状态，因此ReRAM的读取速度接近于SRAM或DRAM等传统RAM。

ReRAM的非易失性源于可变电阻材料在无外加电压时能保持其电阻状态。即使在电源关闭或断电情况下，存储的信息也不会丢失。这是ReRAM与DRAM等易失性存储器的重要区别，使得ReRAM适用于需要长期保存数据且无需持续供电的应用场景。

ReRAM存储单元的尺寸可以做得非常小，且结构相对简单，这为实现高存储密度提供了可能。此外，由于其工作原理不依赖于电荷存储，ReRAM特别适合采用3D堆叠技术，即将多个存储层垂直堆叠在同一芯片上，大大增加了单位面积内的存储容量。这种三维扩展能力对于应对大数据时代对存储容量的爆炸性增长需求至关重要。

ReRAM技术有望在嵌入式存储、主存储、缓存、存算一体（Computing-in-Memory, CIM）系统等领域发挥重要作用。然而，实现ReRAM的大规模商业化仍面临一些挑战，包括材料选择与优化、工艺良率提升、长期数据保持性、耐久性、读写速度一致性、多值存储（多比特/cell）技术的成熟等。尽管如此，随着研究的深入和技术的进步，ReRAM作为下一代存储技术的潜力和前景备受关注。

在今年3月初，国产半导体行业迎来了一项重大投资动态。昕原半导体（上海）有限公司经历了一场意义深远的工商变更，不仅吸引了新的战略投资者加入，而且公司的注册资本亦有所提升，显示出其稳健发展与市场信心。

此次工商变更的一大亮点在于昕原半导体引入了新的重要股东——PICOHEART(SG)PTE.LTD.。值得注意的是，这家新晋股东并非寻常之辈，实为全球互联网巨头字节跳动于新加坡设立的新公司。

通过PICOHEART，字节跳动间接持有昕原半导体约9.51%的股份，一举跃升为昕原的第三大股东。

昕原半导体自2019年成立以来，始终专注于ReRAM新型存储技术及相关芯片产品的研发。ReRAM作为一种革命性的非易失性存储技术，以其超低功耗、高速度、高密度等特性，被视为未来存储技术的重要发展方向。昕原半导体的产品线广泛覆盖高性能工控/车规SoC/ASIC芯片、存算一体（Computing in Memory, CIM）IP及芯片、系统级存储（System-on-Memory, SoM）芯片等三大应用领域，这些领域均与当前及未来数据密集型应用，如人工智能、物联网、自动驾驶等紧密关联，市场需求旺盛。