我们前不久和客户做了一个技术交流，发现针对传统的NOR Flash仍旧停留在40nm工业，已经完全跟不上MCU工艺的发展（20nm)，那么现在市场上有一些不同的技术路线，将传统的嵌入式NOR Flash的技术改进后可以融合进入MCU的内部工艺一起流片，例如一些3D-NOR FLASH技术的演进。

同时，针对市场上各类新型非易失性存储技术，即NVM(non-volatile memory)，主要是FeRAM（也称为FRAM)， MRAM， ReRAM (也称为RRAM），PCM（例如intel之前搞了15年的Optane/3D X-Point技术为代表），还有一些压磁技术PM-RAM，这些新技术克服了NAND FLASH的erase擦除次数的限制，普遍都可以达到几百万次擦除次数，甚至上亿次，这给这些新技术的预演、研发、验证和测试，尤其是验证和测试阶段带来了极大的挑战，如何快速测试成为了摆在所有从事此类技术研发的人的面前。

我们邀请的NplusT公司的CEO做的针对该类新型NVM测试的大概30分钟的高清技术交流视频，就是告诉你将该类验证如何从几十天缩短到几小时，从几十小时缩短到几分钟，从而可以大大加速科研，以及产品推出市场的时间。

另外，今天的文章也在总结上述视频内容的基础上，讲解一下全球范围内上述4大类NVM技术以及代表的公司、发表的论文、研究的最新成果。

下面的文字总结分为三大部分：

1️⃣ 视频内容核心总结（TestMesh与3D-NOR/NVM测试） 

2️⃣ TestMesh技术体系与工程意义 

3️⃣ 全球四大类新型NVM技术（FeRAM / MRAM / ReRAM / PCM）的产业与研究进展

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一、视频核心内容总结（TestMesh平台与NVM测试）

本视频由 意大利公司 NPlusT CEO Tamás 介绍其 TestMesh 非易失性存储测试平台。

视频的核心目的不是仅针对 3D NOR Flash，而是面向广泛的下一代非易失性存储（NVM）研发测试。

其主要目标用户：

• 大学研究机构
• 国家研究院
• 半导体公司
• IDM / Foundry
• 存储芯片初创企业

例如合作客户包括：

• Tower Semiconductor
• STMicroelectronics
• Infineon 等。

这些机构正在研发：

• 新型 NVM 存储单元
• memory array
• neuromorphic computing memory
• in-memory computing

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二、TestMesh测试平台的核心技术思想

1 TestMesh定位：工程研发测试系统

TestMesh不是生产测试ATE（当然，可以结合客户需要定制开发ATE），而是工程研发测试系统。

目标是：

• 提高研究效率
• 快速进行存储器物理特性研究
• 加速技术迭代

系统理念：

一体化测试平台（All-in-one instrument） 工程师开箱即可使用。

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2 为什么需要这种设备

在新型存储研发中，测试往往是瓶颈。

例如：

一个简单循环：

1. 选定 cell
2. 施加写入脉冲
3. 读出状态
4. 再次施加脉冲
5. 重复

当进行：

• endurance test
• cycling test
• retention test

时可能需要：

百万级循环。

如果：

• 每个pulse耗时1ms
• 1K array
• 1M cycles

测试可能需要：

几个月时间。

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3 TestMesh的关键优势

（1）超高速测试

案例：

STMicroelectronics

传统方案：

• Keithley + 测试脚本
• 测试时间：43小时

TestMesh：

• 3分钟

性能提升：

9000倍。

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（2）硬件内执行算法

传统方案：

1. PC
2. ↓
3. 仪器
4. ↓
5. 测量
6. ↓
7. PC分析

TestMesh：

1. 硬件内部执行算法
2. 硬件直接给出结果

例如：

• 是否达到电平 → 1bit结果

减少：

• 数据传输
• 软件处理

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（3）低延迟通信

内部通信：

PCIe高速总线

特点：

• 低延迟
• 高带宽
• 全同步资源。

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（4）模块化架构

TestMesh是一个平台：

四种主要配置：

型号	用途
TMS	单个cell测试
TMA	小型array
TMC	crossbar array / in-memory computing
TMY	带数字接口的完整memory

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（5）扩展单元

可扩展：

• 高电压（>12V）
• 高IO
• 近端电流检测

例如：

NAND test chip 需要：

30V programming voltage。

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三、为什么3D-NOR和各类NVM测试需要这种设备

NOR Flash目前：

• 很多仍停留在 40nm工艺节点

但新趋势：

3D-NOR

特点：

• 高密度
• cross-point结构
• 新材料

研发过程中需要：

• cycling test
• reliability test
• disturb test
• program algorithm optimization

TestMesh就是为这些场景设计。

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四、全球四大类新型NVM技术

目前业界公认最重要的四类NVM技术：

技术	全称
FeRAM	Ferroelectric RAM
MRAM	Magnetoresistive RAM
ReRAM	Resistive RAM
PCM	Phase Change Memory

它们是：

下一代非易失性存储核心候选技术。

原因：

传统存储的瓶颈：

技术	问题
DRAM	需要refresh
NAND	写入慢
NOR	密度低

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五、FeRAM（FRAM）

原理

利用：

铁电材料极化状态

来存储0/1。

典型材料：

• HfO2
• PZT

特点：

• 写入速度快
• 超低功耗
• 高耐久

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代表公司

• Texas Instruments
• Fujitsu
• Cypress（Infineon）
• Renesas

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最新研究方向

近几年热点：

FeFET

铁电晶体管：

• HfO2 ferroelectric

优势：

• 可集成CMOS
• 用于AI加速器

2025研究表明：

FeRAM可以用于

logic-in-memory计算。

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六、MRAM

MRAM利用：

磁隧道结（MTJ）

结构：

1. Ferromagnet
2. Tunnel barrier
3. Ferromagnet

存储：

磁化方向。

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MRAM类型

技术	特点
Toggle MRAM	早期
STT-MRAM	主流
SOT-MRAM	下一代

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代表公司

• Samsung
• TSMC（embedded MRAM）
• Everspin
• Avalanche Technology

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最新研究

二维材料MRAM：

利用：

• spin-orbit torque
• van der Waals heterostructure

可实现：

低功耗高速写入。

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七、ReRAM / RRAM

ReRAM又叫：

Memristor

存储原理：

氧空位导电通道。

1. Metal
2. Oxide
3. Metal

电压改变：

• filament形成
• filament断裂

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优点

• 超高密度
• crossbar array
• neuromorphic computing

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代表公司

• Crossbar
• Weebit Nano
• SK hynix
• Panasonic

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最新研究

2025研究：

HfO2 forming-free ReRAM

实现：

• 多bit存储
• 低功耗
• 更稳定。

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八、PCM（Phase Change Memory）

PCM原理：

利用材料：

GeSbTe

在：

• crystalline
• amorphous

之间切换。

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代表技术

Intel + Micron：

3D XPoint

产品：

• Optane SSD
• Optane DIMM

但：

2022 Intel停止Optane。

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研究仍在继续

例如：

AI优化写入算法：

可降低：

63%写入能耗。

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九、新型NVM市场趋势

目前市场：

高速增长。

驱动力：

• AI
• HPC
• edge computing

全球主要厂商：

• Samsung
• Intel
• Micron
• SK hynix
• Western Digital。

预计：

新型NVM市场

2030规模：

超过百亿美元级。

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十、为什么TestMesh对这些技术很关键

新型存储研发需要：

测试类型：

测试	目的
IV curve	材料特性
endurance	寿命
retention	保持时间
disturb	干扰
switching speed	写入速度

而这些测试：

需要

大量循环 + 高精度电流检测。

TestMesh的定位就是：

1. 新型存储研发阶段的
2. 核心表征设备

比传统的Keysight B1500和Keithley SMU测试速度提高了几个数量级，主要定位是针对 memory array算法测试优化。

更多关于NVM测试技术和产品的内容，请参见下面白皮书的Chapter 7.2章节。

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更多关于PCIe 6.0/CXL的测试工具和技术，请下载Saniffer公司2026.1.6最新更新的白皮书15.1版本 - PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver15.1-low resolution.pdf（低分辨率版本，file size: 63MB）；需要高清图片pdf版本的请参见本文底部的联系方式联系我们获取（file size: 204MB)

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