显然,物联网及相关AIoT产品(TWS、可穿戴)的爆发式增长,已成为NOR Flash存储器需求增长的主要驱动力。相关数据显示,2020年全球NOR Flash市场规模在30.6亿美元左右,到2022年将进一步增长到37.2亿美元。 据陈晖介绍,作为存储领域的主力产品,兆易创新SPI NOR Flash已经拥有26个产品线系列、16种产品容量、7种温度规格、4个电压范围以及25种封装方式。数据表明,自2008年推出中国首颗SPI NOR Flash以来,兆易创新已成为全球排名第三、中国排名第一的NOR Flash供应商,Flash产品累计出货量更是超过160亿颗! 图2:兆易创新推出全面丰富的NOR Flash产品及解决方案
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在耀眼成绩的背后,是兆易创新不断寻求自身突破的决心。陈晖表示:“兆易创新的策略一直紧密结合市场的动态,依靠产品定义与特点推出不同性能的产品,满足客户多样化的需求,逐渐覆盖工业、消费,甚至汽车等领域。”目前,兆易创新55nm先进制程工艺的SPI NOR Flash已进入全线量产阶段,相较前一代产品性能更高、容量更丰富、功耗也更低。针对车用市场也推出了车规级3.0v 、1.8v SPI NOR Flash产品,容量涵盖2Mb-2Gb,满足不同的车载应用需求。
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除了NOR Flash之外,SLC NAND Flash、DRAM亦是兆易创新侧重的存储产品方向,并持续加大投入。2020年10月,兆易创新正式推出全国产化24nm工艺节点的4Gb SPI NAND Flash产品——GD5F4GM5系列。该系列实现了从设计研发、生产制造到封装测试所有环节的纯国产化和自主化,并已成功量产。另外在DRAM内存芯片布局方面,2021年6月兆易创新宣布首款自有品牌4Gb DDR4产品GDQ2BFAA系列量产,该产品实现了从设计、流片,到封测、验证的全国产化,标志着兆易创新成功将业务触角拓展到了DRAM主流存储市场。 图3:兆易创新4GbSPI NAND Flash产品——GD5F4GM5系列 追逐尺寸、功耗、安全、性能 “全优”?高超的产品定义是一门艺术 蓬勃发展的物联网为NOR Flash市场注入了一剂强心针,但物联网应用场景的多样性、复杂性,也给NOR Flash带来了全新的挑战。比如,尽管封装体积小、信号引线少是SPI NOR Flash的主要优点,但在IoT设备日趋小型化的要求下、进一步缩小产品封装体积势在必行;多数物联网应用由于地理位置或成本原因,某些场合甚至需要10年以上,因此功耗也是物联网终端或模块最重要的指标之一。此外,诸如容量、安全等方面也是厂商不得不面临的挑战课题。 以近年来愈发火热的可穿戴设备来看,此类设备一方面需要采集用户的数据信息提供智能化的建议,例如位置信息、心率信息等,另一方面也需要把外界数据传输给用户,如音乐、视频与通话等,这些过程都离不开NOR Flash的支持。在内部空间“寸土寸金”的情况下,其电子元器件需要满足体积小、低功耗的要求。 譬如,随着TWS耳机迈入2.0时代,包括OTA升级、骨传导、语音识别、降噪、触控等多种功能的出现,为了存储更多固件和代码程序,往往需要外扩一颗32Mbit甚至更大容量的SPI NOR Flash,同时也要求小体积和低功耗。 作为应对之道,兆易创新今年初宣布将WLCSP封装方式引入自家存储器件。跟其它封装相比,在同等容量下兆易创新存储器件的尺寸最小能做到长宽均不足1mm、最薄0.25mm,约是USON8 (3mm x 2mm)封装体积的1/10。针对TWS耳机产品,兆易创新还可以根据客户需求,将Flash与主芯片采用叠封的形式,不用单独再为Flash开一块空间,对整个系统PCB的面积缩减有极大帮助。 图4:WLCSP封装与其他封装对比 图5:WLCSP封装对比USON8封装,体积约为后者的十分之一 此外,兆易创新还推出了业界读功耗最低的LE系列SPI NOR Flash,其工作电压为1.65~2.0V,产品容量涵盖2Mb~512Mb,可满足不同应用需求。在功耗方面,该LE系列的睡眠电流低至0.1uA,四通道133Hz的情况下读取功耗低至5mA,比行业平均水平低40%左右。 图6:同样封装体积下,兆易创新提供丰富的容量选择 安全性则是存储器设计和应用的另一大考量。在IoT应用中,Flash由于存储了众多关键的系统代码,相较SoC更容易被作为攻击的对象,提升安全性显得尤为重要。