十年前，兆易創(chuàng)新存儲產(chǎn)品線只有NOR Flash，電壓類型只有2種，最大容量支持128Mb，系列不僅單一，封裝類型也較少，溫度等級也只能支持到85度。

　　隨著近些年不同應(yīng)用對Flash的需求增加，兆易創(chuàng)新產(chǎn)品線不斷完善，不止有NOR Flash，NAND類型也拓展得更豐富，支持四種類型，容量拓展至8GB，新型封裝也更多。同時，溫度等級方面，兆易創(chuàng)新不只拓展了工規(guī)的85度，還支持車規(guī)的125度。

“當前兆易創(chuàng)新的存儲產(chǎn)品線可以支持27大產(chǎn)品系列、16種產(chǎn)品容量、4個電壓范圍、7款溫度規(guī)格、29種封裝方式。”近日在第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇暨產(chǎn)業(yè)鏈研創(chuàng)趨勢展望研討會上，兆易創(chuàng)新Flash事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理張靜表示。針對不同的市場應(yīng)用需求，在兆易都可以找到解決方案，其中包括了對全容量、高性能、低功耗、小封裝的需求。

　　不同應(yīng)用對Flash容量的需求

　　據(jù)介紹，F(xiàn)lash作為高可靠性的系統(tǒng)代碼存儲媒介，一般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)。針對不同應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)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樣化，系統(tǒng)功能也是越來越多，代碼的復(fù)雜程度也是不同，對Flash的需求容量各異。

　　各類應(yīng)用不僅對Flash的需求容量跨度很大，既使是同樣的一個應(yīng)用類型，對Flash的容量需求也不盡相同。但整體來看，市場對Flash的需求容量從512Kb，到最大至8Gb。兆易創(chuàng)新的Flash產(chǎn)品完全覆蓋了市場所需的容量。

　　NOR Flash可以支持片上執(zhí)行，可以從Flash中直接運行代碼。對大部分應(yīng)用而言，會把Flash的應(yīng)用代碼搬到RAM去執(zhí)行，這對Flash的要求并不高。但隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴、汽車電子等新需求的發(fā)展，對Flash的性能需要越來越高。像物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等，希望Flash可以支持更高的性能，主要是想要從Flash中直接運行代碼，這樣可以節(jié)省RAM空間，從而節(jié)省成本。而汽車電子對Flash需要高性能，希望能夠提高傳輸速率，能夠做到及時響應(yīng)，從而提高用戶的體驗感。

　　鑒于此，兆易創(chuàng)新推出了T系列、LT系列，這些系列最高的性能可以支持到200MB每秒，該性能也是當前業(yè)界最高性能的四口產(chǎn)品。

　　此外，對于最高的性能需求，兆易創(chuàng)新還推出了八口SPI Flash產(chǎn)品，在四口的產(chǎn)品上IO數(shù)量擴大了一倍。其最高性能可以支持400MB每秒，該性能也是業(yè)界最高的產(chǎn)品性能水平。

　　綠色設(shè)計理念已成為半導(dǎo)體行業(yè)的一大主要推動力。兆易創(chuàng)新認為，低電壓、低功耗是Flash現(xiàn)在及未來的需求方向。

　　為滿足不同的應(yīng)用需求，兆易創(chuàng)新推出了不同類型電壓的解決方案，電壓覆蓋范圍從3伏，到低電壓的1.8伏，再到寬電壓1.65到3.6伏，再到更低的電壓需求的1.2伏。

　　像工控、計算機、電表、網(wǎng)通等應(yīng)用需要Flash支持3伏電壓。不過，隨著越來越多的電子設(shè)備趨向于便攜式、可移動性方向發(fā)展，對于低功耗的需求帶來延長續(xù)航時間變得越來越重要。所以像可穿戴、手機屏、計算機、筆記本電腦等應(yīng)用，需要Flash支持低電壓1.8伏的電壓。像搖控器、電子煙、追蹤器等應(yīng)用，電池供電需要Flash支持更寬的電壓范圍，所以兆易創(chuàng)新提供了1.65到3.6伏的寬電壓產(chǎn)品。另外還有一些更低電壓，對功耗的要求更高的需求，需要Flash支持1.2伏的低電壓。

　　不同封裝

　　目前各個應(yīng)用對Flash主流的封裝形式的使用是不同的。但是隨著集成度越來越高，在一些尺寸受限日趨小型化的應(yīng)用要求下，進一步縮小Flash的體積，擴大同封裝Flash產(chǎn)品容量范圍勢在必行。對此，兆易創(chuàng)新推出了不同的小形狀、大容量的解決方案。

　　針對縮小封裝，兆易創(chuàng)新一直在引領(lǐng)創(chuàng)新，其推出了業(yè)界首顆1.2×1.2mm 的USON6封裝形式，這種封裝易于焊接和封裝，比較耐用。

　　同時，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(chǎn)品中最小的封裝形式。但是它容易受損，系統(tǒng)的門檻會更高一些。當前其在消費類，比如穿戴式需求應(yīng)用較多。

　　此外，兆易創(chuàng)新在擴大封裝容量上，也提出了不同的引領(lǐng)創(chuàng)新的解決方案。在64Mb的容量上，該廠商推出了業(yè)界最小尺寸的3×2mm FO-USON 8封裝。這一封裝形式是和USON 3×2mm的封裝形式完全兼容。當前USON 8 3×2mm的封裝最大可支持容量是32Mb，而兆易創(chuàng)新可以做到64Mb，客戶如有需要可以直接將其擴到64Mb，而無需更新PCB。

　　和當前64Mb主流的封裝USON 4×4mm相比，3×2mm的封裝空間體積也減少了70%，對于緊湊型的設(shè)計，可以有更靈活的設(shè)計空間。

　　在128Mb的容量上，兆易創(chuàng)新推出了業(yè)界最小尺寸的3×3mm封裝。3×3mm的FO-USON8封裝，其可以做到和傳統(tǒng)的USON8 3×3mm封裝形式完全兼容。當前業(yè)界USON8 3×3mm最大的可支持容量是64Mb。如有需要客戶可以直接將擴展到128Mb，而無需更新PCB。

　　和128Mb主流的封裝形式USON8 6×5mm相比，在空間體積上，3×3mm的封裝相對來講減少了85%的空間體積。所以無論是從空間體積還是擴大容量方面，這兩大封裝形式都有非常大的優(yōu)勢。

　　先進制程SoC對NOR Flash的需求

　　半導(dǎo)體制程工藝的節(jié)點發(fā)展非常快，最近3納米已經(jīng)量產(chǎn)了。工藝節(jié)點的降低，它的特征尺寸降低，它的速度也會越快。

　　另外，節(jié)點的降低也會帶來電壓的降低，它的功耗降低。尤其到7納米以下，電壓會降低到1.2伏，功耗降低，能源進一步節(jié)約。節(jié)點尺寸越小，它的計算能力也越強，性能進一步提升。

　　像汽車應(yīng)用、手機、云計算或者智能識別，這些應(yīng)用對性能的需求越來越高，7納米以下的制程工藝可以為其SoC處理器帶來更快的計算速度、更強的圖片處理能力、更長的電池續(xù)航時間，能夠給用戶帶來更出色的體驗。

　　尤其高性能還有低功耗的SoC的需求，對Flash也提出了同樣的要求。對此，兆易創(chuàng)新推出了不同的解決方案來。

　　左邊是當前1.8伏的方案，如果核心供電為1.2伏的SoC和1.8V的SPI NOR Flash要通信，SOC需要增加升壓電路，將內(nèi)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(shè)計的復(fù)雜度。

　　另外，因為SoC的電壓為1.2伏，F(xiàn)lash的電壓是1.8伏，就需要提供多電源的系統(tǒng)，增加了設(shè)計復(fù)雜度，同時消耗功率也會高一些。

　　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SoC1.2伏保持一致的電壓值。這樣就可以精簡1.2V SoC的電路設(shè)計，不需要增加升壓電路就可以直接通信。

　　另外，由于兩個的電壓是相同的，所以對于電源系統(tǒng)來講，也會更簡化一些。

　　電壓的降低，同時可以帶來更低的消耗功率。

　　此外，兆易創(chuàng)新還推出了另一個解決方案，就是1.2伏VIO的方案，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在通信時，同樣無需增加升壓電路，直接可以通信，精簡了1.2伏SoC的電路設(shè)計。

　　與此同時，該方案保持了1.8伏的供電，可以做到和1.8伏同等的高性能的水平。另外IO口的電壓降低，它的消耗功率也會降低。

　　大家對Flash性能的關(guān)注主要集中讀寫擦。通過上圖對比，可以看到，1.2V VIO的供電電壓和1.8伏的方案是一樣的，都是保持1.8伏的供電。它的產(chǎn)品性能是可以做到和1.8伏的讀性能一致;1.2伏產(chǎn)品的讀性能相對來講會低一些。

　　在擦寫方面，擦寫時間也是越快越好。1.2V VIO保持了1.8伏的供電，所以它的擦寫時間是可以做到和1.8伏的擦寫性能一致;相對來講1.2伏的產(chǎn)品系列擦寫速度就會慢一些。

　　在功耗對比方面，上圖展示了讀寫擦的三個操作功耗的對比情況。讀功耗的對比，在相同頻率的條件下，1.8伏的功耗是最高的，1.2伏相對于1.8伏讀的功耗可以降低50%以上。1.2伏的VIO相對1.8伏可以降低40%及以上。在擦寫功耗上，擦寫的功耗和接口的電壓關(guān)系不大，主要的影響還是在核心供電電壓上，所以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。

　　通過對比三種方案：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，但是從功耗上來看，1.2伏的功耗可以做到最低，其次就是1.2伏的VIO。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(chǎn)品。對于一些汽車電子、手機、智能識別的應(yīng)用，對于高性能和低功耗都有需求的，兆易創(chuàng)新認為1.2伏VIO的方案是最理想的Flash解決方案。

　　此外，據(jù)介紹，兆易創(chuàng)新還推出了GD25NF四口的產(chǎn)品系列，1.2伏VIO的方案也是其在業(yè)界首推的方案，且當前該產(chǎn)品已經(jīng)有樣品。