在人工智能的認(rèn)知系統(tǒng)里，最重要部分就是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)讓機(jī)器盡可能像人一樣去思考，而機(jī)器的世界里只有0和1，這就需要海量數(shù)據(jù)來幫助機(jī)器進(jìn)行判斷。

以前阻礙人工智能發(fā)展的主要因素是CPU的處理能力，隨著數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)解決方案不僅無法滿足高速計(jì)算的需求，而且難以負(fù)擔(dān)得起數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保留產(chǎn)生的費(fèi)用，這促使很多企業(yè)開始尋求新的存儲(chǔ)解決方案。

縱觀2017年的存儲(chǔ)市場(chǎng)，全年規(guī)模達(dá)到950億美元，供應(yīng)不足的局面推動(dòng)存儲(chǔ)芯片收入增長(zhǎng)64%，三星也因此在2017年的半導(dǎo)體市場(chǎng)首次超越英特爾登上第一的寶座，可見存儲(chǔ)的市場(chǎng)地位越來越重要，幾乎全球的存儲(chǔ)廠商都在研發(fā)小體積、大存儲(chǔ)、低功耗的存儲(chǔ)設(shè)備，從而滿足人工智能時(shí)代的存儲(chǔ)需求。

在ROM存儲(chǔ)領(lǐng)域，NAND閃存無疑是絕對(duì)的主流，3-5年內(nèi)它都會(huì)是存儲(chǔ)芯片的主流選擇，但研究人員早就開始探索新一代非易失性的存儲(chǔ)芯片，Intel與美光聯(lián)合研發(fā)的3D XPoint，是基于PCM相變存儲(chǔ)技術(shù)，也被稱為是新一代存儲(chǔ)芯片，而ReRAM更是頗具代表性的新型非易失性存儲(chǔ)器。

ReRAM全稱“可變電阻式內(nèi)存（Resistive random-access memory）”，是一種新型的非易失性內(nèi)存。在傳統(tǒng)內(nèi)存中，數(shù)據(jù)以電荷的形式存儲(chǔ)。而在ReRAM中，會(huì)有一個(gè)電壓被應(yīng)用于一種堆疊的材料，進(jìn)而導(dǎo)致電阻變化，這種變化可以在內(nèi)存中記錄數(shù)據(jù)（0和1）。

與NAND閃存相比，ReRAM消耗功率更低，同時(shí)寫入信息速度能夠達(dá)到納秒級(jí)，一般閃存則只能到達(dá)毫秒級(jí)，這使它更適應(yīng)于高性能應(yīng)用。最常見的MLC閃存只能處理10000次寫操作，而ReRAM卻可以處理數(shù)百萬個(gè)。

對(duì)于未來應(yīng)用，以ReRAM為代表的下一代內(nèi)存技術(shù)的目標(biāo)是所謂的存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存(storage-class memory)市場(chǎng)，這也是內(nèi)存行業(yè)多年來一直在尋找一種新的內(nèi)存類型。這種內(nèi)存可以用在系統(tǒng)的主內(nèi)存（DRAM）和儲(chǔ)存器（NAND flash）之間，填補(bǔ)這兩者之間日益增大的延遲差距。

ReRAM的另一個(gè)潛在應(yīng)用是神經(jīng)形態(tài)計(jì)算(neuromorphic computing)。神經(jīng)形態(tài)計(jì)算使用了腦啟發(fā)的計(jì)算功能，可用于實(shí)現(xiàn)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。但是，在ReRAM進(jìn)軍這些市場(chǎng)之前，內(nèi)存行業(yè)必須要先小規(guī)模地掌控ReRAM。

早前惠普推出的新型計(jì)算機(jī)“The Machine”就應(yīng)用了這項(xiàng)存儲(chǔ)技術(shù)。除此之外，包括4DS、Adesto、Crossbar、美光、松下、三星、索尼等公司也在開發(fā)ReRAM技術(shù)。

改良性的解決方案是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)使用高端的存儲(chǔ)控制芯片來管理復(fù)雜的架構(gòu)和算法，例如，清華紫光就已經(jīng)投入了數(shù)百億美元到NAND、DRAM等存儲(chǔ)器的開發(fā)之中，但無論是NAND還是DRAM都屬于是當(dāng)前水平的技術(shù)，而且在這些領(lǐng)域，中國(guó)與世界先進(jìn)水平相比也已經(jīng)落后了20多年，所以要想實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，還是要寄希望于下一代存儲(chǔ)技術(shù)上。

去年，中芯國(guó)際與Crossbar合作開發(fā)的40nm工藝的ReRAM芯片正式出樣，而更為先進(jìn)的28nm工藝的ReRAM芯片也將很快面世，這意味著在存儲(chǔ)領(lǐng)域即將迎來一場(chǎng)變革。

相比上一代的NAND芯片，這種芯片性能更強(qiáng)，密度比DRAM內(nèi)存高40倍，讀取速度快100倍，寫入速度快1000倍，耐久度高1000倍，200平方毫米左右的單芯片即可實(shí)現(xiàn)TB級(jí)存儲(chǔ)，還具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。

雖然ReRAM在中國(guó)已取得階段性成果，但前路依然道阻且長(zhǎng)。目前，致力于商業(yè)化ReRAM的企業(yè)包括東芝、Elpida、索尼、松下、美光、海力士、富士通、Crossbar等。對(duì)于技術(shù)的新老交替，面臨的問題總是要有損既得利益者，尤其是當(dāng)現(xiàn)有的技術(shù)達(dá)到了非常大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

閃存芯片的處理能力也許沒有這么快，但如果芯片商們投入更多的資金和精力在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的優(yōu)化上，還是有可能將ReRAM絞殺在試驗(yàn)階段，同時(shí)量產(chǎn)時(shí)ReRAM的價(jià)格也是一個(gè)重要的因素。