汽车对存储的新需求催生NOR闪存新物种

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虽然传统应用市场(例如功能手机)不断衰退,但在汽车与工业应用强势拉动背景下,NOR闪存市场恢复增长,海通证券预计2017至2020年NOR闪存市场复合增长率可达15.74%,到2020年市场规模有望超过47亿美元。

汽车应用中,高级驾驶辅助系统(ADAS)、汽车仪表与影音娱乐等模块都需要用到NOR闪存,其中ADAS应用增长前景最为乐观,据赛普拉斯半导体(Cypress)与市场调研机构Strategy Analytics综合数据估算,2015至2021年ADAS用NOR闪存年复合增长率可达28%,市场规模有望从2017年的5800万美元增长到2021年的1.21亿美元。

ADAS系统用NOR闪存的高增长,一方面来自于ADAS在汽车中的普及率在快速提高,另一方面也是由于自动驾驶水平的提升,越来越多的传感器被加入到汽车系统,这些传感器系统启动时,往往会用到NOR闪存来存储相关代码。

“大家可能都已经注意到,现在车上往往不只有一个摄像头,会有4到6个摄像头,比如奥迪A8就有4个摄像头,多摄像头系统可以环顾汽车周边整体情况,提升驾驶安全,这些摄像头都是由赛普拉斯的NOR闪存来启动的。”赛普拉斯存储器产品部门执行副总裁Sam Geha告诉TechSugar,不只是摄像头应用,在毫米波、激光雷达等新型传感器方面,赛普拉斯也在积极推进,“我们会抓住汽车行业每个用闪存的机会,汽车制造商也都希望与赛普拉斯长期合作。我们市场份额很大,大厂家只要有新需求,都会来找赛普拉斯。”

赛普拉斯存储器产品部门执行副总裁Sam Geha

在汽车NOR闪存市场中,目前赛普拉斯处于领导地位。“我们占全球汽车NOR闪存市场份额的65%。2018年第一季度,赛普拉斯NOR闪存业务的一半营收来自汽车市场。” 不过,Sam Geha认为,这还不够。在消费类市场,NOR闪存仍然有一些新应用,比如AMOLED与TDDI(触控显示一体化驱动),不过消费电子市场竞争激烈,价格起伏跌宕,不是赛普拉斯今后的战略重点。“我们会减少在消费电子领域布局,更关注汽车与工业等高端应用。我们希望,用三到五年的时间,把汽车NOR闪存的市场份额从现在的65%,提高到90%,我们希望主导这个市场,成为每一个汽车客户与工业客户的首选合作伙伴。”

赛普拉斯

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闪存应用案例

汽车对存储的新需求

Sam Geha表示,赛普拉斯对汽车NOR闪存市场的信心,既来自于过去技术与经验的积累,也来自于对未来车载应用需求的深刻理解。更多传感器数据引入,更多内部计算处理,以及自动驾驶级别提升都对车载存储提出了更高的要求。

Sam Geha将车载系统对下一代存储技术的需求总结为四点。

首先,从产品定义到生产,功能安全性必须遵循ISO 26262(道路车辆功能安全标准)和IEC61508(电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全)标准。“要通过ISO 26262,需要做非常多的工作,赛普拉斯的闪存新产品Semper,是第一款从开发到生产都满足ISO 26262标准的存储产品,这是赛普拉斯闪存产品与其他产品的重要区别。”

其次,对数据可靠性与完整性也有更高要求,特别是针对潜在故障的早期监测。“这是汽车对存储器的一个新需求,无人驾驶汽车对安全要求更高,需要系统能够监测状况,预判故障,提前报告,Semper也是第一款满足这项需求的存储产品。”

第三,具备可扩展、高密度、高性能的接口,可实现瞬时启动。汽车厂商选择NOR产品最重要的原因,就是因为NOR读取速度更快,“汽车一启动,数据即刻能用,仪表盘与后视镜图像马上就能看到,而不是要等一两秒钟,要做到这一点,都要靠NOR闪存才能实现的瞬时启动功能。”

最后,零缺陷的质量管理流程,成熟稳定的长期供货能力。“通常缺陷管理提PPM(百万分之一失效率),现在汽车厂商对元器件的需求通常是PPB(十亿分之一失效率),要实现PPB水平的缺陷管理,供应商需要在产品中增加额外功能去做错误校正,力求在出货前发现任何可能存在的问题,这就是零缺陷质量管理,这也是赛普拉斯自始至终不断改进持续追求的目标。”

NOR闪存新物种

在这次新品发布会上发布的Semper系列产品,就是赛普拉斯针对市场新需求给出的解决方案。无论是功能安全性,还是可靠性与耐用性,以及密度、读取带宽与功耗方面,都具备了当前NOR闪存的最高水准。

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Semper NOR闪存产品系列架构

在功能安全方面,Semper从架构到设计都遵循ISO 26262标准,“赛普拉斯花了超过一年半的时间来根据标准定义功能,设计产品。要通过ISO 26262,在开始芯片设计之前,有相当多的准备工作要做。” Semper同时符合ASIL-B(汽车安全完整性等级B)标准,并可应用于要求ASIL-D的系统。

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在数据可靠性与耐久性方面,采用EnduraFlex架构的Semper,可以同时满足耐久性和数据留存能力。在EnduraFlex架构中,针对耐久性和数据留存能力,划分出独立的用户定义分区;针对高频写入和数据记录,提供100万次以上的编程擦除循环周期,目前最高可达256万次擦除编程循环;数据留存期长达25年,可在产品生命周期内可靠存储程序代码。

在密度上,Semper产品采用独家MirrorBit技术,最高容量可做到单片4Gb。在读写接口方面,Semper支持HyperBus和Octal接口,并且符合xSPI JEDEC接口,读写带宽由上一代330 Mb/s提升到了400 Mb/s,速度比以前快了20%以上。

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Semper产品集成一颗Arm M0内核,因此本地具备了诊断功能。Semper本身可实现数据完整性校验,包括ECC、数据CRC与接口CRC;还可提供数据状态报告,例如闪存器件初始化报告、程序故障报告、擦除失败报告、设备状态报告、CRC计算终止报告等;当由于写入期间掉电导致配置数据损坏时,还可进行恢复操作,即在SPI模式下进行重启,允许主机对配置寄存器进行编程。

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在性能上,除了读取速度更快,待机电流与深度休眠电流也大幅下降,待机电流仅为11uA,而深度休眠电流只有1.3uA。

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不只是产品,更是平台

在汽车NOR闪存市场,赛普拉斯本就占据优势,Semper的出现,无疑增强了赛普拉斯在市场的竞争力,这或许就是Sam Geha表达三五年后要把市场份额做到90%的信心来源。在这次产品发布会上,他也不止一次表示,Semper将是一个新平台,这次产品发布会介绍的只是该平台第一款产品,后面还将增加更多功能,引入更多产品型号,“我们在闪存领域优势将不断增强,将更有力地帮助客户减少安全风险,降低总体拥有成本,缩短上市时间。等我下次再来,将会带来更多的新功能与新特性的介绍。”

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