eNVM 发展现状剖析：技术突破与市场需求驱动

在当今人工智能时代，数据已然成为创新的核心命脉，而嵌入式非易失性存储器 (NVM) 作为一项关键的基石技术，发挥着举足轻重的作用。它能够在无需电源的情况下保存信息，广泛应用于从微控制器、物联网片上系统到汽车控制器以及安全元件等众多领域。

截至 2025 年 11 月，嵌入式非易失性存储器（eNVM）呈现出迅猛的发展态势。随着边缘数据的急剧增长，人工智能功能正逐步融入微控制器（MCU）和片上系统（SoC）之中，同时，功耗预算也比以往任何时候都更为严格。

嵌入式新兴非易失性存储器（NVM），如磁阻随机存取存储器（MRAM）、电阻式随机存取存储器（RRAM/ReRAM）和相变存储器（PCM），正逐渐在微控制器（MCU）、连接设备和边缘人工智能（Edge AI）设备等领域得到更广泛的应用，并在汽车和工业市场展现出强劲的增长潜力。市场研究公司 Yole Group 预测，到 2030 年，嵌入式新兴 NVM 市场规模将超过 30 亿美元。这一数据充分反映出主流工艺节点上 NVM 的普及程度，以及在≤28 纳米工艺下 eFlash 不再适用的领域，NVM 的市场需求正在不断增强。

嵌入式闪存虽然仍然是基础技术，但先进节点的微缩限制已促使 MRAM、ReRAM 和嵌入式 PCM 逐渐走向前沿。代工厂和 IDM 厂商正在将嵌入式解决方案从 28/22 纳米平面 CMOS 扩展到 10 - 12 纳米级平台，包括 FinFET。Yole 重点介绍了各代工厂的宏伟路线图：台积电已实现 MRAM / ReRAM 的大批量生产，并正在为 2025 年及以后推出 12 纳米 FinFET ReRAM/MRAM 做准备。三星、格芯、联电和中芯国际也在加速将嵌入式 MRAM/ReRAM/PCM 应用于通用 MCU 和高性能汽车设计。意法半导体作为一家完全致力于嵌入式 PCM 的 IDM 厂商，正在为工业和汽车 MCU 量产 xMemory 解决方案，并计划在 2025 年后推出 18 纳米 FD - SOI，进一步拓展其应用范围。

与此同时，BCD 和 HV - CMOS 工艺流程正在将嵌入式非易失性存储器 (eNVM) 作为模拟、电源管理和混合信号设计中 EEPROM/OTP 的实用替代方案。在 IP 方面，供应商正在对这些平台的嵌入式 NVM 技术进行认证，为设计人员提供了更多的选择，尤其是在成本、耐用性和数据保持能力比传统方案更为重要的场景下。除了代码和数据存储之外，使用 eNVM 的内存内 / 内存附近计算概念也因其在低功耗边缘 AI 推理领域的应用而备受关注。

汽车行业仍然是嵌入式新兴非易失性存储器（NVM）的核心市场。随着更多产品投入量产，预计到 2025 年，安全集成电路（IC）和工业微控制器（MCU）的需求将显著增长。实际上，ReRAM、MRAM 和 PCM 各有其独特的优势：ReRAM 在多个大批量应用领域正逐渐获得认可；MRAM 和 PCM 则在速度和耐久性至关重要的领域极具吸引力。具体的应用组合会因制程节点、应用和厂商路线图的不同而有所差异。

然而，eNVM 的发展也面临着一些挑战。在先进的逻辑节点上集成 eNVM，需要权衡耐久性和数据保持能力，达到车规级可靠性标准，以及随着嵌入式代码和 AI 参数的增长，实现高性价比的密度。不过，目前的发展趋势良好，PDK/IP 的可用性不断提高，产能也在逐步提升，这些问题正在得到有效的解决。

到 2030 年，嵌入式非易失性存储器 (eNVM) 将成为更多片上人工智能功能和实用内存内 / 近内存计算模块的基础，并在边缘神经形态加速器中得到更广泛的应用。Yole 的预测表明，嵌入式新兴领域目前是主要的增长引擎，其中 ReRAM 在大批量生产的微控制器 (MCU) 和模拟集成电路 (IC) 中发挥着主导作用，而 MRAM 和嵌入式相变存储器 (PCM) 则在对性能要求极高的细分市场中巩固其地位。随着边缘数据量的持续增长，eNVM 的角色将从 “单纯的存储” 扩展到计算架构的一部分，重新定义效率，并使嵌入式存储器在设备智能中发挥前所未有的核心作用。

到2025年，嵌入式非易失性存储器（NVM）不仅仅是内存，它更是实现智能、持久化片上系统的关键。随着其在微控制器（MCU）和边缘系统级芯片（SoC）上的应用日益普及，以及领先代工厂和集成器件制造商（IDM）清晰的路线图，发展趋势已然确定：嵌入式内存的重要性前所未有。