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关于嵌入式闪存的一些错误观念

导读: 尽管基于多晶硅浮栅的嵌入式闪存广泛部署在汽车、工业和消费类应用领域的一系列产品中,并且是非易失性存储器技术的典范,但关于嵌入式闪存技术仍有一些错误的观念,这正是我想要努力澄清的。

 多年来,汽车行业的发展和创新一直推动着半导体行业的发展。根据IHS的数据可知,汽车半导体市场的年收入已经超过300亿美元,而随着ADAS的增加、燃油效率的提高以及便利性的提升,这一数字还将不断上升。目前,每辆豪华车内部半导体元件的总价值约为1000美元,而中档车内部半导体元件的总价值约为350美元,汽车MCU是其中的重要组成部分。大多数汽车MCU具有片上嵌入式闪存,其中包含复杂而详尽的指令代码。尽管基于多晶硅浮栅的嵌入式闪存广泛部署在汽车、工业和消费类应用领域的一系列产品中,并且是非易失性存储器技术的典范,但关于嵌入式闪存技术仍有一些错误的观念,这正是我想要努力澄清的。

嵌入式闪存解决方案可以节省时间和金钱

大多数时候都是一分价钱一分货。从表面上来看,与基于电荷陷阱的解决方案(如SONOS)相比,多晶硅浮栅嵌入式闪存解决方案似乎更为昂贵,这是因为与基于电荷陷阱的嵌入式非易失性存储器解决方案相比,多晶硅浮栅嵌入式闪存通常需要更多的屏蔽步骤。然而,芯片设计人员应该仔细考虑非易失性解决方案的总成本,包括潜在的产量损失、由于现场返货造成的损耗、长期数据保留、包括ECC和所需冗余电路在内的总芯片尺寸以及生产时间。此外,基于电荷陷阱的解决方案不适用于高温和高耐用性应用,因此如果非易失性存储器平台需要满足一系列低端和高端应用的需求,则更需要可满足所有应用需求的非易失性存储器解决方案,这些应用对电压、工作温度,数据保留和耐用性的要求有所不同。为一个技术节点应用多个非易失性平台比应用可靠的基于多晶硅浮栅的非易失性存储器解决方案要贵得多。

差异化的多晶硅浮栅嵌入式闪存

多年来,大多数IDM都在为需要嵌入式闪存的应用使用类似的1T多晶硅浮栅堆叠解决方案。在过去二十年间,创新型分离栅极SuperFlash?技术凭借其差异化且高效的多晶硅间擦除和源极注入编程存储单元,不断推动行业向前发展。

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图1 第1代嵌入式SuperFlash(ESF1)

这里来插播一下闪存最最基本的位单元存储结构和工作原理,请看下面三图。

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嵌入式闪存的低工作电压特性使其非常适用于IoT应用

IoT应用需要低电压读/写操作。即使编程/擦除操作需要高电压,该过程对用户来说也是透明的,这是因为闪存宏从用户接收内核/IO电压并使用内部电荷泵将其升高到编程和擦除操作所需的高电压。因此,可以立即将嵌入式闪存用于低功耗IoT应用。

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