ReRAM(Resistive Random Access Memory:電阻式記憶體)是對金屬氧化物等電阻轉換材料施加電壓,藉由切換高電阻狀態與低電阻狀態來儲存資料的非揮發性記憶體。多數採用以上下電極夾住絕緣膜的簡單 MIM(金屬-絕緣體-金屬)結構,透過施加電壓在膜中生成或消除導電細絲(導電路徑),使電阻產生變化。
ReRAM 的優點包括:結構簡單、適合微縮與堆疊;寫入快速且電壓低,具有介於 DRAM 與快閃記憶體之間的特性。不需要像快閃記憶體那樣以高電壓、低速度進行覆寫,耐寫次數也往往優於 NAND。透過交叉點陣列(cross-point array)架構可實現高密度化,被視為儲存級記憶體與嵌入式用途的候選技術。
課題在於確保運作穩定性、良率與可靠度,這些問題源自細絲生成的變異。如何讓每個記憶單元的電阻值分布一致、如何確保長期保存特性,是量產化的關鍵。材料以 HfOₓ・TaOₓ 等過渡金屬氧化物為主,與 CMOS 製程容易整合這一點也受到肯定。
ReRAM 與 MRAM、PCM(相變化記憶體)並列為新世代非揮發性記憶體之一,特別是作為與微控制器整合的嵌入式非揮發性記憶體(eNVM),實用化正在推進。台積電等晶圓代工廠已提供嵌入式 ReRAM,作為 IoT・邊緣 AI 用的低功耗記憶體,應用範圍持續擴大。