如今半导体微缩技术已经十分成熟。先进的工艺使得人们能够把包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上，如SoC(或MCU)。作为SoC和MCU重要组成部分的嵌入式存储器，在系统中所占的比重(面积)越来越重大，从1999年平均的20%上升到2007年的60-70%，而如今正比例已经上升到了90%。由此可见，嵌入式存储器对于芯片系统性能的影响越来越大。因此，江苏时代芯存半导体有限公司(以下简称：时代芯存)母公司北京时代全芯存储技术股份有限公司(以下简称：时代全芯)积极研发PCM技术以推动嵌入式储存器发展。

根据Grand View Research，MCU市场在2021年达到185亿美元，并将以年复合增长率9.8%CAGR增长，在2030年达到416亿美元，其中约20%-50%的价值(约83~208亿美元)来自嵌入式存储。

与分立存储器不同，嵌入式存储器往往跟应用IC自身的工艺特性条件有很大关系，比如用90nm和用45nm工艺做出来的芯片，其内部嵌入式存储器大小差别也是很大的。而分立式存储器件则主要围绕存储器器件工艺进行优化。

在同一系统内，控制芯片(CPU和MPU)的微缩程度以每年60%在发展，而存储器的微缩每年仅提升10%，因此限制了整个系统性能、功耗和成本优势的提升。传统的嵌入式非易失性存储NOR Flash在CMOS控制栅长微缩到40nm后已经接近物理极限：

1)因为过薄的Qxide会引起过高的栅极漏电;

2)NMOS NOR Flash所需的高压引起的短沟道效应(Short Channel Effect)产生热电子(Hot Electron);

3)栅长缩短后所能携带的电荷减少而造成的数据流失。

40nm以下的嵌入式非易失性存储的NOR Flash其工艺变得相当复杂，工艺成本大幅度提高。

面对此问题，半导体厂商不断寻求解决之道，而当前最行之有效的一个方法是应用PCM相变存储技术。

PCM属于新型非易失性存储，在断电时依然有效，具有低功耗、高速度、更耐久等特点。PCM嵌入式存储在40nm以下MCU的应用中体现了诸多显著优势：

1)与40nm以下CMOS工艺的兼容性;

2)微缩的延伸性可达18nm以下，甚至更低;

3)工艺兼容性，使制程工艺得以保持传统简单，成本不会因为微缩而大幅度增加。

做出上述尝试的是目前我国唯一拥有PCM相变存储器生产能力的集成电路IDM企业时代全芯，该企业在PCM领域已有十余年的积累，目前已实现多款PCM存储器的量产，并且也与Foundry及应用厂商积极进行嵌入式领域的合作。

时代全芯注册资本11.62亿，据称，该公司在美国纽约、台湾、北京、香港等地区均设有研发中心，承担芯片设计、材料、工艺等研发工作;在江苏设有一座晶圆厂时代芯存，负责芯片产品的制造。从布局形态看，是一家标准的集成电路IDM企业。

根据专家观点，PCM技术的难点不仅仅在于芯片的设计，更具有挑战的是其生产制造目前基本难以委外，因此只能由IDM企业来完成。PCM作为我国《十四五规划纲要》提出的发展新型非易失性存储中最重要的品类(PCM将获得90%新型存储的市场)，其重要性不言而喻。

时代全芯的淮安工厂——时代芯存承担了公司芯片的生产任务。在我国，芯片生产的难度往往大于芯片设计，其需要更大的资本投入，更多的技术人才储备。据了解，时代芯存现有300名员工，主要为专业技术人才保障企业的生产活动。除了生产任务，时代芯存的文化生活和党建活动也开展的如火如荼，该公司网站显示，2022年7月1日，时代芯存召开“重温红色记忆 追寻革命精神”主题党日活动，重温入党誓词，以昂扬向上、奋发有为的精神风貌向建党101周年献礼。

时代全芯的PCM技术具备清晰的知识产权积累，是目前我国大容量存储芯片中唯一能实现独立自主的，且该技术可应用于多个存储领域，为我国的存储和人工智能产业赋能。

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