ST閃存技術(shù)解析
前言
閃存是手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電視和機(jī)頂盒或發(fā)動機(jī)控制模塊等數(shù)字應(yīng)用中一種十分常見的半導(dǎo)體存儲器,這類芯片需具備系統(tǒng)級編程功能和斷電數(shù)據(jù)保存功能。閃存兼?zhèn)涓叽鎯γ芏群碗娍刹脸詢煞N特點(diǎn)。
因?yàn)榈凸暮头且资裕?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/閃存技術(shù)">閃存技術(shù)在便攜應(yīng)用的發(fā)展中起了主導(dǎo)作用,同時(shí),隨著每數(shù)據(jù)位成本逐漸降低,完整數(shù)據(jù)存儲解決方案開始從硬盤驅(qū)動器(HDD)向固態(tài)存儲器轉(zhuǎn)化。
閃存分為兩大類型:NOR閃存和NAND閃存。NOR閃存架構(gòu)的特性是數(shù)據(jù)讀取速度很快,是手機(jī)等電子設(shè)備中代碼存儲和直接執(zhí)行應(yīng)用的最佳選擇,而存儲密度和編程速度更高的NAND閃存則是高密度存儲應(yīng)用的首選存儲器。
ST閃存業(yè)務(wù)的市場地位
意法半導(dǎo)體是世界上最大的非易失性存儲器供應(yīng)商之一,該市場包括NOR和NAND閃存。ST在NOR閃存領(lǐng)域的市場份額為16.3%,排名第三1;在串行閃存(帶串行總線的閃存)領(lǐng)域的市場份額為31%,排名第一2。作為全球最大的值得信賴的先進(jìn)存儲器解決方案供應(yīng)商之一,意法半導(dǎo)體為客戶提供最先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品,從而推動他們開發(fā)出高效、安全的無線通信及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。
ST獲得閃存領(lǐng)域的領(lǐng)先市場地位是得益于:大幅度提高閃存的產(chǎn)能,世界領(lǐng)先的技術(shù),以先進(jìn)、創(chuàng)新、差異化的產(chǎn)品組合全面覆蓋目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域,與移動通信、數(shù)字消費(fèi)、PC機(jī)、硬盤、汽車、工業(yè)等主要閃存消費(fèi)應(yīng)用市場上的10家主導(dǎo)公司簽訂了長期合作協(xié)議。ST能夠?qū)Σ粩嘧兓氖袌鲎龀隹焖俜磻?yīng),并超出市場的平均增長水平。
ST的閃存市場戰(zhàn)略
閃存制造商同時(shí)承受著兩種壓力:提高性能(速度、密度、功耗),降低成本。為實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo),ST采用的是制造工藝和產(chǎn)品系統(tǒng)雙管齊下、相互補(bǔ)充的戰(zhàn)略。
提高工藝水平
第一種方法是通過半導(dǎo)體工業(yè)的國際半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)計(jì)劃ITRS(0.25μm, 0.18μm, 0.13μm, 90nm, 65nm ...) 定義的技術(shù)節(jié)點(diǎn),不斷縮減制造工藝技術(shù)的幾何尺寸。作為非易失性存儲器技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的排頭兵,ST長期以來不懈地推動著制造工藝的改進(jìn),目前65nm技術(shù)的NOR閃存已進(jìn)入量產(chǎn)階段,投入量產(chǎn)的還有60nm和55nm的NAND閃存芯片,下一代48 nm閃存目前正在開發(fā)階段。除此之外,ST還在開發(fā)創(chuàng)新的90nm相變存儲器的原型。
ST還采用了新的存儲器結(jié)構(gòu),如多位單元閃存。我們的戰(zhàn)略是,在今后幾年,通過擴(kuò)大多位單元結(jié)構(gòu),繼續(xù)提高閃存的密度。
系統(tǒng)解決方案
第二種方法是開發(fā)一種使所有應(yīng)用都能更好地利用現(xiàn)有的量產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)品組合。這種方法需要尖端的存儲結(jié)構(gòu)及架構(gòu)(如多位單元閃存),以及技術(shù)先進(jìn)的專用閃存;在一個(gè)微型封裝內(nèi)疊裝多個(gè)存儲器芯片(多片封裝)或把存儲器與處理器封裝在一起(系統(tǒng)級封裝),提供系統(tǒng)芯片的高性能組裝技術(shù);生產(chǎn)種類最齊全的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
多片封裝 (MCP)和系統(tǒng)封裝
在一個(gè)非常小的多片封裝內(nèi),ST開發(fā)出的存儲器子系統(tǒng)整合了一個(gè)或更多的閃存芯片、一個(gè)低功耗的RAM(隨機(jī)存取存儲器)和相關(guān)的硬件。這些產(chǎn)品為第三代手機(jī)提供了一個(gè)完美的存儲解決方案,新應(yīng)用是第三代移動設(shè)備的亮點(diǎn),包括高速上網(wǎng)、語音郵件、藍(lán)牙通信、數(shù)據(jù)保存等,外形緊湊和耗電量低是這些設(shè)備的基本要求。
疊層封裝
ST在疊層封裝(PoP)技術(shù)開發(fā)方面居世界領(lǐng)先水平。疊層封裝是半導(dǎo)體工業(yè)內(nèi)最新的創(chuàng)新技術(shù),該技術(shù)能夠把分立的邏輯器件與存儲器封裝縱向堆疊在一起。兩個(gè)封裝上下堆疊在一起,通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口傳送信號。在節(jié)省電路板空間、降低布局復(fù)雜性、簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、減少引腳數(shù)量等滿足移動應(yīng)用的小型化需求方面,疊層封裝的優(yōu)勢比多片封裝更強(qiáng)一些。
先進(jìn)架構(gòu)閃存
先進(jìn)架構(gòu)閃存具有以下特性:并行接口、存儲密度高、編程或讀取操作時(shí)間短、工作電壓低、安全性高。這個(gè)戰(zhàn)略要求存儲器廠商必須與推動市場增長的主要OEM廠商合作。對比其它閃存供應(yīng)商,合作開發(fā)是ST的優(yōu)勢所在,因?yàn)镾T與通信、消費(fèi)、計(jì)算機(jī)及外設(shè)和汽車市場的主要廠商建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
為了滿足手機(jī)市場的需求,ST設(shè)計(jì)出了微型節(jié)能的NOR式先進(jìn)架構(gòu)閃存解決方案,新產(chǎn)品存儲密度高達(dá)512 Mbits (或1Gbit,多片封裝),并增加了多種功能,如異步和同步讀取模式,以及提高軟件靈活性和處理速度的雙或多存儲庫架構(gòu)。為了配合NOR閃存產(chǎn)品,ST還推出了密度高達(dá)4 Gbits的數(shù)據(jù)存儲用NAND閃存。
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