支持超200億臺電子設備的啟動，兆易創(chuàng)新完成Flash全類應用布局，探索未來閃存技術趨勢

時間：2023-10-18 17:15:44

關鍵字：兆易創(chuàng)新 Flash 閃存

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[導讀]近日，第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇暨產業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會在深圳召開，兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產品市場經理張靜在會上發(fā)布了主題為“持續(xù)開拓，兆易新一代存儲產品助力行業(yè)創(chuàng)新”的演講。

Flash是一種非易失的存儲器，有高可靠性的特點，在電子設備系統(tǒng)中扮演著至關重要的角色。在斷電和掉電的情況下，F(xiàn)lash的存儲內容也都不會丟失。所以作為高可靠性的系統(tǒng)代碼存儲的媒介，大部分的電子產品都會把這個啟動代碼存儲到Flash中。

兆易創(chuàng)新是以存儲器為起點的國產半導體公司，從2009年推出第一顆SPI NOR Flash至今，經過了14年的不斷研發(fā)和持續(xù)市場拓展，市場占有率不斷提升。

到目前，兆易創(chuàng)新的Flash出貨量已經超過200多億顆，可以說兆易創(chuàng)新的Flash支持超過200億臺電子設備的啟動。

從消費到工規(guī)、車規(guī)類產品，從最大128Mb到現(xiàn)在8GB容量，從單一的NOR Flash產品到現(xiàn)在的NOR Flash和NAND等產品類型，兆易創(chuàng)新多年來已經完成了27大產品系列、16種產品容量、4個電壓范圍、7款溫度規(guī)格、29種封裝方式的產品布局，能夠支持各類應用對全容量、高性能、低功耗、小封裝的需求。

近日，第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇暨產業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會在深圳召開，兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產品市場經理張靜在會上發(fā)布了主題為“持續(xù)開拓，兆易新一代存儲產品助力行業(yè)創(chuàng)新”的演講。

更大容量，更高性能，更低功耗和更小封裝

Flash作為高可靠性的系統(tǒng)代碼存儲媒介，一般都會用來存儲啟動代碼、固件或者一些操作系統(tǒng)，或者一些其他的數(shù)據(jù)。因此Flash的參數(shù)和應用需求密切相關，隨著近年來創(chuàng)新應用的不斷發(fā)展，對于Flash提出了新的要求，主要集中在四個方面，即更大容量，更高性能，更低功耗和更小封裝。

容量方面，針對不同應用系統(tǒng)的復雜程度，不同的嵌入式對Flash容量的需求不同。尤其隨著當前用戶的需求多種多樣，系統(tǒng)功能也是越來越多，代碼的復雜程度也是不同，對Flash的需求容量也是不同的。各類應用對Flash的需求容量跨度都很大。既使是同樣的一個應用類型，對Flash的容量需求也是不一樣的。但整體來看，基本上市場上對Flash的需求容量是從512Kb，最大到8Gb。而據(jù)張靜介紹，兆易創(chuàng)新的產品容量范圍做到了當前業(yè)界最全的Flash容量支持范圍。

性能方面，隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴、汽車電子等新型領域的發(fā)展，對Flash的性能需要越來越高?？蛻粝Ｍ梢詮腇lash中直接運行代碼，這樣可以節(jié)省RAM的大小，從而節(jié)省成本。其中汽車電子客戶還特別希望能夠提高傳輸速率，從而做到及時響應，提高用戶的體驗感。對此類需求，兆易創(chuàng)新推出了T系列、LT系統(tǒng)，此系列最高的性能可以支持到200MB每秒對于最高的性能需求，我們推出了八口SPI Flash產品，在四口的產品上IO數(shù)量擴大了一倍。最高的性能可以支持400MB每秒。不論四口還是八口，這兩類產品的性能都是業(yè)界同類最高的性能水平。

在功耗方面，主要體現(xiàn)在驅動電壓需求上。全球的能源是有限的，節(jié)約能源綠色的設計理念已經成為半導體行業(yè)的一個主要的推動力。像低電壓、低功耗的Flash產品是現(xiàn)在及未來的需求方向。兆易創(chuàng)新的Flash產品電壓從3伏～1.8伏，再到寬電壓1.65～3.6伏，再到更低的電壓需求達到1.2伏，不同類型電壓的解決方案滿足不同的應用需求。

封裝方面，隨著集成度越來越高，在一些尺寸受限日趨小型化的應用要求下，進一步縮小Flash的體積，擴大同封裝Flash產品容量范圍勢在必行。針對縮小封裝，兆易創(chuàng)新推出了業(yè)界首顆1.2×1.2的封裝，USON6封裝形式，非常易于焊接和封裝，并且具有很好的耐用性。另外兆易創(chuàng)新還推出了WLCSP封裝，可以做到和裸die封裝尺寸大小一致，也可以做到產品中最小的封裝形式。在64M容量等級的產品上，兆易創(chuàng)新推出了業(yè)界最小尺寸的3×2mm FO-USON 8封裝，這個封裝形式是和USON 3×2的封裝形式完全兼容；在128Mb的容量等級上，也推出了業(yè)界最小尺寸的3×3mm封裝，和傳統(tǒng)的USON8 3×3封裝形式完全兼容的。這兩款產品適合客戶在不改動當前設計的情況下，直接將容量翻倍。

高性能SoC，需要何種的NOR Flash方案？

SoC的工藝正在不斷縮進，包括Chiplet、3D堆疊的技術，也帶來了更多的設計和封裝挑戰(zhàn)。對于NOR Flash產品，又該如何迎合先進SoC的發(fā)展？

據(jù)張靜介紹，當前SPI NOR Flash大多采用1.8V的供電方案，如果SoC的核心供電為1.2V，那么主電源和SPI NOR Flash要通信的話，SoC需要增加升壓電路，將內部1.2伏電壓提升到1.8伏，來匹配外部SPI NOR Flash的電壓水平。這樣會增加電路設計的復雜度。另外，由于多電源的系統(tǒng)設計的存在，每次電壓轉換勢必會造成損耗，這同時也會造成更多的功率消耗。

對此，兆易創(chuàng)新推出了更低電壓的解決方案，即NOR Flash的核心供電和IO的供電電壓都是1.2伏。這種方案它的電壓是和核心電壓SoC 1.2伏保持一致的電壓值。這樣就可以精簡1.2V SoC的電路設計，不需要增加升壓電路就可以直接通信。

此外還有另一個方案，那就是將IO設置為1.2V。此方案的核心電壓還是保持1.8伏，但是IO接口的電壓降低到1.2伏，這樣和核心電壓為1.2伏的SoC在通信的時候，也同樣的無需增加升壓電路，直接可以通信，精簡1.2伏SoC的電路設計。同時這種方案還保持了1.8伏的供電，可以做到和1.8伏同等的高性能的水平。

據(jù)張靜分享，對比幾種不同的方案的功耗和性能水平：1.2伏的擦寫功耗是最低的，而1.2伏VIO和1.8伏的擦寫功耗是一致的。所以1.2伏的功耗是最低的，其次就是1.2伏VIO。從性能來看，1.2伏VIO和1.8伏的方案都可以保持高性能的水平。所以對于先進工藝制程的1.2伏的SoC，如果對于高性能沒有特別高的要求，可以選擇1.2伏的方案產品。但對于一些汽車電子、手機、智能識別的應用，對于高性能和低功耗都有需求的，1.2伏VIO的方案在高性能和低功耗的兩種需求結合下，最理想的一個Flash的解決方案。

據(jù)悉，1.2伏VIO的方案是兆易創(chuàng)新業(yè)界首推的方案，當前已經推出了GD25NF四口的產品系列，并且可以提供樣品給到客戶。