两年多后：IOT、MCUS

使用智能MCU的低功耗物联网设备的市场持续增长。尽管由于各种经济逆风，预计未来几年的增长率通常会下调，但爱立信移动报告估计，未来几年，联网物联网设备的数量将从2022年的约140亿台增长到2027年的约300亿台[1]。

超低功耗设备必须支持日益复杂的编程，并且需要NVM，该NVM不仅具有必要的性能，而且即使在恶劣或无法访问的条件下也具有超低功耗、低总拥有成本和高数据保留率。

设计师们越来越多地探索在28nm或22nm集成NVM，以将最低功耗与最大限度地降低成本相结合。由于闪存的集成挑战，这些设计师今天必须使用嵌入式解决方案保持在40nm，或者使用外部闪存的双芯片解决方案。

对于这些应用，嵌入式ReRAM比外部NOR闪存具有显著的优势。设计者可以通过消除外部存储器组件来降低成本。它们还可以降低功耗并提高系统速度，因为不需要从外部存储器获取数据。重要的是，在单个芯片上集成ReRAM也是一种更安全的解决方案，可以抵御黑客攻击和网络攻击。

未来3年多：瑞拉姆在EDGE AI

与此同时，我们将开始在Edge AI应用中看到ReRAM，它不仅用于代码存储，还用于存储人工神经网络（NN）计算所需的突触权重。无论具体的应用程序如何，存储这些权重都需要大量的片上内存（根据网络大小，在10Mb到100Mb之间）。ReRAM的这些更高容量还有几年的时间，但与市场需求交叉的时机是正确的。

如今，在DRAM或SRAM上使用聪明的算法进行边缘推理是可能的，但由于功率和成本包络越来越严格，实现这一点变得越来越困难。一个问题是DRAM和SRAM是易失性的，越来越多的应用程序需要监控环境，然后从待机模式中快速唤醒。我们需要的是嵌入式NVM，它可以做与SRAM或DRAM相同级别的推理，但功耗极低，成本极低：ReRAM。此外，由于ReRAM单元大约比典型SRAM单元小三到四倍，因此可以在芯片上集成更多的存储器，以在相同的管芯尺寸和成本下支持更大的神经网络。由于NNs所需的大部分功耗与系统计算元件和内存模块之间的数据移动有关，该行业也在研究如何通过在计算元件附近集成密集、低功耗的NVM（如ReRAM）来减少这种数据移动。

4-5年后：雷拉姆进入汽车行业

如今的车辆集成了数百个芯片来控制各种功能（图2），其中大多数芯片需要某种形式的NVM。ReRAM的汽车应用还有几年的时间，主要是由于特定温度的资格和ISO26262等认证。但它会实现的，因为该技术是为高温鲁棒性而设计的。

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图2:

在汽车中发现NVM的一些地方

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在汽车中发现NVM的一些地方

几年后，设计师们已经在定义汽车芯片组，并将随着SoC向高级工艺转移，寻找新的嵌入式NVM。为了在通常恶劣的条件下支持快速启动、即时响应和频繁的OTA更新，这些系统需要具有卓越续航能力的NVM，能够以经济高效的方式快速、可靠、安全地执行代码，所有这些都表明ReRAM是汽车IC的合理选择。

地平线上：神经形态计算

展望未来，ReRAM也将成为边缘人工智能（神经形态计算）未来的基石。在这样的体系结构中，计算是在存储单元内完成的。由于ReRAM细胞在物理和功能上与人脑中的突触相似，因此可以用ReRAM模拟人脑的行为，以便对大量数据进行快速实时处理。这比今天在传统处理器上进行的神经网络模拟要高出几个数量级的功率效率。

ReRAM将在模拟/神经形态计算领域推出，我们不会给出一年的时间，但在这一领域有大量的商业和学术投资。关于安全的一句话

最后，我们不能不提到ReRAM在安全应用方面的优势。无论是物理不可克隆函数（PUF）和真随机数生成器（TRNG）等SoC安全解决方案，还是用于智能卡等安全应用的SoC嵌入式NVM，ReRAM都提供了一种固有的安全解决方案。与闪存等浮栅器件不同，ReRAM不使用任何电荷或其他粒子，因此使用电子束更难感知或改变其内部状态。因为ReRAM对电磁场免疫，所以与MRAM不同，它也可以很容易地抵御磁性攻击。此外，由于ReRAM位单元深深嵌入在BEOL集成的两个金属层之间（图3），因此它更容易受到光学攻击。最后但同样重要的是，ReRAM可以扩展到小的几何形状，因此关键信息可以以这些几何形状嵌入芯片中，而不是放在单独的芯片上，在那里可以更容易地监控芯片间通信。

图2:

在汽车中发现NVM的一些地方

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在汽车中发现NVM的一些地方

雷拉姆的未来

在这篇文章中，我们似乎涵盖了ReRAM的所有可能应用，但由于几乎每个电子产品都需要一些NVM，因此ReRAM的优势是巨大的。Flash正在达到极限，是时候开发一种新的NVM了，它可以为电子设备的新时代提供动力。到了ReRAM的时候了