特邀嘉賓
依靠CPU推動(dòng)工業(yè)的時(shí)代已經(jīng)過去,未來(lái)存儲(chǔ)器將成為半導(dǎo)體工業(yè)更加突出的方向標(biāo),因?yàn)榇鎯?chǔ)器是未來(lái)消費(fèi)電子產(chǎn)品的關(guān)鍵。
在存儲(chǔ)器市場(chǎng),誰(shuí)將成為下一代市場(chǎng)的主宰性產(chǎn)品?為適應(yīng)消費(fèi)電子市場(chǎng)需求,NOR及NAND閃存與RAM等存儲(chǔ)器之間將如何競(jìng)爭(zhēng)與融合?各家存儲(chǔ)器廠商看好哪類產(chǎn)品市場(chǎng)前景,目前在重點(diǎn)生產(chǎn)哪些產(chǎn)品,又在開發(fā)哪些新技術(shù)?請(qǐng)看本期《中國(guó)電子報(bào)》視點(diǎn)。
在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域中,貴公司如何看待目前各類存儲(chǔ)器芯片在全球市場(chǎng)中的前景?
ST公司 ST是世界上為數(shù)不多的同時(shí)供應(yīng)NOR和NAND閃存的公司之一。
在NOR方面,2004年,ST是全球第三大供應(yīng)商,占全球近13%的NOR閃存市場(chǎng)。我們的產(chǎn)品包括NOR MCP(多片封裝產(chǎn)品),主要用于手機(jī)應(yīng)用;NOR標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,存儲(chǔ)容量從1Mb到128Mb,通常用于嵌入式應(yīng)用,ST用于消費(fèi)電子,如DVD和PC圖形顯卡應(yīng)用上的serialFLASH在全球排名第一;加密NOR閃存,即Krypto閃存,這是ST在NOR閃存領(lǐng)域取得的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新,這個(gè)產(chǎn)品系列提供內(nèi)容保護(hù)功能,防止非法修改和讀取閃存數(shù)據(jù),用于有安全特性要求的高端機(jī)頂盒應(yīng)用。而且,目前,越來(lái)越多的消費(fèi)和通信應(yīng)用也采用這種閃存,來(lái)防止競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手非法復(fù)制有關(guān)信息。
在NAND方面,去年,我們與Hynix合作,也取得不錯(cuò)進(jìn)展。目前,我們可以采用90納米生產(chǎn)從128Mb到2Gb的NAND,4Gb和更高容量產(chǎn)品也會(huì)采用90納米技術(shù)和每頁(yè)2字的技術(shù)生產(chǎn)。這些產(chǎn)品的目標(biāo)應(yīng)用主要為數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電視和機(jī)頂盒應(yīng)用?,F(xiàn)在,ST提供從128Mb到4Gb的NAND產(chǎn)品,典型電壓為1.8V和3V,封裝形式為BGA和TSOP。
除了閃存產(chǎn)品,我們還提供RAM存儲(chǔ)產(chǎn)品,包括SRAM、PSRAM、 LPSDRAM以及MCP和SIP產(chǎn)品。此外,ST是全球第一大EEPROM存儲(chǔ)器供應(yīng)商,這類產(chǎn)品在TV、DVD和STB中用于參數(shù)設(shè)置和關(guān)鍵應(yīng)用。
iSuppli最近對(duì)30款涵蓋高中低及入門級(jí)檔次的手機(jī)進(jìn)行了剖析發(fā)現(xiàn),所有手機(jī)都使用了某種形式的NOR閃存,證明NOR閃存仍然是手機(jī)中占主導(dǎo)的存儲(chǔ)器產(chǎn)品,并是手機(jī)中用于代碼存儲(chǔ)的首選產(chǎn)品。而30%的手機(jī)中使用了某種形式的NAND閃存,雖然NAND閃存的功能僅局限于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用,但其使用情況呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在30款手機(jī)中,每種存儲(chǔ)器的平均使用情況如下:175Mb NOR閃存,47Mb的PSRAM,6Mb的SRAM,218Mb的NAND以及140Mb的SDRAM。
Bertrand Cambou Spansion公司目前是全球最大的專門致力于開發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)NOR閃存產(chǎn)品的公司。Spansion公司提供了業(yè)界最廣泛的NOR閃存產(chǎn)品系列,在無(wú)線、汽車、網(wǎng)絡(luò)、電信和消費(fèi)電子市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。Spansion公司全球性的先進(jìn)生產(chǎn)基地網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)級(jí)技術(shù)和專業(yè)的設(shè)計(jì)支持,以及對(duì)客戶成功的堅(jiān)定承諾為其產(chǎn)品提供了強(qiáng)大的后盾。
我們的經(jīng)驗(yàn)表明,客戶通常會(huì)在代碼執(zhí)行方面選擇NOR架構(gòu),因?yàn)樗哂懈叩目煽啃?,可以為加快代碼執(zhí)行速度提供更高的讀取性能,而且非常便于使用。通過利用我們的NOR和ORNAND架構(gòu),我們已在90nm工藝技術(shù)基礎(chǔ)上將MirrorBit技術(shù)擴(kuò)展到更高的容量。我們還計(jì)劃在明年推出2Gb容量的ORNAND產(chǎn)品。我們將幫助我們的客戶繼續(xù)享有MirrorBit技術(shù)在代碼存儲(chǔ)方面所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),并將MirrorBit技術(shù)的用途拓展到無(wú)線設(shè)備中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
NAND在近年得以快速發(fā)展的主要原因在于數(shù)字消費(fèi)類產(chǎn)品,如數(shù)碼相機(jī)、MP3等應(yīng)用的增長(zhǎng),但是閃存的一個(gè)重要特性是要使手機(jī)等設(shè)備能夠快速正常地工作,而不僅僅只是一個(gè)存儲(chǔ)器。Spansion公司目前的業(yè)務(wù)范圍不涉及存儲(chǔ)卡市場(chǎng),我們致力于嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)應(yīng)用。1Gb的ORNAND閃存是基于MirrorBit技術(shù)的,因此它具有最佳的性價(jià)比。根據(jù)iSuppli的統(tǒng)計(jì),閃存是規(guī)模最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)之一,它在2004年的全球銷售額達(dá)到了159億美元,其中58.4%源自于基于NOR的閃存產(chǎn)品的銷售,41.6%源自于基于NAND的閃存產(chǎn)品的銷售。
李凡:Cypress半導(dǎo)體是全球排名第二的SRAM制造商,占全球SRAM市場(chǎng)25%以上的市場(chǎng)份額。我們?cè)赟RAM上產(chǎn)品范圍寬,從適合于通信應(yīng)用的大容量四倍速的同步SRAM,一直到應(yīng)用于移動(dòng)裝置中的功耗非常低的異步SRAM。Cypress同樣也是全球小容量PSRAM的供應(yīng)商,在最近兩年內(nèi),已有6000萬(wàn)片應(yīng)用于各種移動(dòng)裝置中。
大容量同步SRAM主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)及通信設(shè)備中。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的日益增大,這些設(shè)備需要更大容量及更快的讀寫速度。
在另一方面,移動(dòng)裝置中越來(lái)越多的應(yīng)用如MP3、流媒體需要更大容量的存儲(chǔ)器。不言而喻,在眾多存儲(chǔ)器產(chǎn)品中,低成本及低功耗成為采購(gòu)者的選購(gòu)重點(diǎn)。而Cypress的微功耗SRAM(MoBL)及PSRAM提供不同級(jí)別的功耗/成本性能,能滿足不同檔次的移動(dòng)裝置需求。
由于智能手機(jī)、PDA等消費(fèi)電子產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),與之相適應(yīng)的存儲(chǔ)技術(shù)將有哪些變化?
李凡:在可以預(yù)見的未來(lái)中,移動(dòng)裝置對(duì)存儲(chǔ)器有三個(gè)要求:大容量、低成本及低功耗。顯然,目前還沒有一種存儲(chǔ)器能同時(shí)滿足這三個(gè)要求,所以移動(dòng)裝置的工程師必須要權(quán)衡各種存儲(chǔ)器的利弊,并選擇最合適的產(chǎn)品。從定義上看,一些智能手機(jī)和掌上電腦是功能非常豐富的移動(dòng)裝置。通常它們要求最佳的容量/成本比,在中國(guó)這點(diǎn)尤為重要,因?yàn)橹袊?guó)被稱為價(jià)格壓力最大的國(guó)家,所以存儲(chǔ)器(SDRAM或者PSRAM)和NAND型閃存的組合通常在首選之列。如果為了滿足快速讀寫(fast access time)的需要,也可選用6T SRAM和NOR型閃存的組合。類似的方法還有多種,如將低容量的SRAM和高容量的閃存封裝在一起,從而達(dá)到移動(dòng)裝置中需要的最佳容量/成本/功耗要求。
在手機(jī)的應(yīng)用中,目前另一個(gè)趨勢(shì)是采用多個(gè)處理器,來(lái)滿足越來(lái)越多的應(yīng)用需求。在很多應(yīng)用中,Cypress雙端口SRAM用于處理器之間的通信是個(gè)非常好的解決方案。對(duì)于大量使用多個(gè)處理器的場(chǎng)合(無(wú)線手機(jī)、PDA及消費(fèi)電子產(chǎn)品),Cypress能提供業(yè)界最低功耗的雙端口SRAM,而雙端口的MoBL將能提供低成本,快速推向市場(chǎng)的內(nèi)核互連解決方案。
在閃存技術(shù)發(fā)展中,市場(chǎng)對(duì)NOR和NAND技術(shù)有更多要求,很多公司已經(jīng)開始將兩種技術(shù)進(jìn)行融合,貴公司如何看待這種技術(shù)融合趨勢(shì)?
ST公司:移動(dòng)通信設(shè)備對(duì)空間十分敏感。在狹小的手機(jī)空間內(nèi)集成各種多媒體功能,迫使設(shè)計(jì)人員在有限的空間內(nèi)連續(xù)插入小體積的子系統(tǒng),因此,集成了多種用于不同目的的多片封裝存儲(chǔ)器(MCP),在移動(dòng)通信發(fā)展中起到越來(lái)越重要的作用。MCP中可能包含存儲(chǔ)嵌入式操作系統(tǒng)的NOR閃存、存儲(chǔ)移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)的NAND閃存和工作存儲(chǔ)器SRAM。例如,手機(jī)數(shù)字基帶芯片組利用高存儲(chǔ)容量的NOR產(chǎn)品(256Mb和512Mb)去存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù),并在單一封裝內(nèi)增加RAM(PSRAM,LPSDRAM),從而在保持與單片閃存大小相同的情況下,優(yōu)化系統(tǒng)性能。
在MCP方面,我們認(rèn)為,NOR+PSRAM是主流,占到手機(jī)MCP市場(chǎng)需求的70%。此外,NAND+SDRAM也是基于NAND的MCP主流。
ST在多片封裝NOR閃存方面的產(chǎn)品包括NOR+SRAM、NOR+PSRAM以及NOR+LPSDRAM。今天,ST通常制造的閃存密度為16Mb到512Mb,并配備2Mb到128Mb的SRAM、PSRAM或LPSRAM存儲(chǔ)器。在多片封裝NAND閃存方面,ST的產(chǎn)品包括NAND+LPSDRAM,ST目前提供高達(dá)512Mb的小頁(yè)閃存和256Mb的LPSDRAM的多片封裝產(chǎn)品。
隨著產(chǎn)品市場(chǎng)不斷細(xì)化,請(qǐng)分析貴公司在閃存領(lǐng)域的獨(dú)創(chuàng)技術(shù)?
ST公司:Krypto安全產(chǎn)品是ST在NOR閃存領(lǐng)域取得的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新。它包括一套全新軟件和硬件開發(fā)成果。它的優(yōu)勢(shì)是對(duì)用戶IP、原碼以及數(shù)據(jù)提供可信的保護(hù),防止非法修改或讀取閃存數(shù)據(jù)。Krypto產(chǎn)品系列具有一個(gè)嵌入式密鑰加密引擎(DES),使處理器和閃存能夠在編程執(zhí)行或數(shù)據(jù)傳輸過程前以及過程中相互驗(yàn)證。如果驗(yàn)證算法沒有正確完成,閃存不會(huì)從存儲(chǔ)陣列中釋放任何數(shù)據(jù),并可以在編程后永久鎖定部分存儲(chǔ)單元,使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)無(wú)法修改。一旦編程結(jié)束并永久鎖定進(jìn)行保護(hù)后,閃存的功能特性就像一個(gè)基本的ROM。
ST一直致力于提高存儲(chǔ)器乃至整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性,Krypto產(chǎn)品的安全級(jí)別取決于應(yīng)用設(shè)計(jì)者的需求。Krypto的安全性適合于機(jī)頂盒、手機(jī)、DVD/DVD-RW以及網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)字消費(fèi)環(huán)境對(duì)應(yīng)用中的管理原代碼和數(shù)據(jù)的管理提出了越來(lái)越高的需求。特別是機(jī)頂盒要支持越來(lái)越高級(jí)別的應(yīng)用代碼,并要以更快速度處理數(shù)據(jù)流。NOR閃存在機(jī)頂盒中的不同模塊中存儲(chǔ)根代碼、應(yīng)用代碼和關(guān)鍵數(shù)據(jù)(功能參數(shù))。這些數(shù)據(jù)的敏感性需要對(duì)一些模塊進(jìn)行保護(hù),防止它們被讀、寫或擦除。為了滿足這些應(yīng)用中的需求,ST在市場(chǎng)上引入了具備Krypto安全特性新閃存家族 — M28WXXXFS。這一家族的所有器件都具備Krypto軟件和硬件保護(hù)功能,防止非法修改或讀取閃存數(shù)據(jù)。
Bertrand Cambou 我們成功地在2005年將MirrorBit技術(shù)擴(kuò)展到了90nm。這是一項(xiàng)里程碑式的成就,很多客戶都希望利用NOR架構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)執(zhí)行代碼,因?yàn)樗哂泻芨叩目煽啃浴⒆x取性能和易用性。利用我們的NOR和ORNAND架構(gòu),通過90nm技術(shù)將MirrorBit技術(shù)擴(kuò)展到更高的容量,我們不僅使我們的客戶可以繼續(xù)享受到MirrorBit技術(shù)在代碼存儲(chǔ)方面所帶來(lái)的好處,而且讓他們可以將MirrorBit技術(shù)用于無(wú)線和嵌入式設(shè)備中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
李凡:可以說(shuō)在今天通信裝置或者手機(jī)中,幾乎不可能只用某一類存儲(chǔ)器就能滿足所有的要求?,F(xiàn)在存儲(chǔ)器分成很多的大類和子類去滿足不同應(yīng)用的需求。過去若干年來(lái),Cypress開發(fā)了許多種類的存儲(chǔ)器來(lái)滿足各種特定的需要。例如Cypress是全球第一個(gè)72M QDR SRAM的制造商,這是全球最大的SRAM器件。它的速度在250MHz時(shí),帶寬高達(dá)1Gb,用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。在移動(dòng)裝置應(yīng)用中,Cypress能提供微功耗6T SRAM及1T PSRAM產(chǎn)品,容量從256Kb直至32Mb,為緩沖存儲(chǔ)器應(yīng)用設(shè)計(jì)人員提供多種選擇。
Cypress有自己的晶圓制造廠,正在開發(fā)90nm的SRAM產(chǎn)品,因而有能力及條件為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及移動(dòng)裝置客戶提供最快速度及最低成本的產(chǎn)品組合。Cypress的PSRAM能100%與低功耗6T SRAM相兼容。對(duì)于需要低成本及大容量解決方案的移動(dòng)裝置客戶,Cypress的PSRAM應(yīng)該是替代通常的SRAM的最佳方案。
( 注:文中Spansion總裁言論來(lái)自2005年9月于美國(guó)奧斯汀Fab25 90nm工藝升級(jí)媒體會(huì)上。)