支持超200亿台电子设备的启动，兆易创新完成Flash全类应用布局，探索未来闪存技术趋势

Flash是一种非易失的存储器，有高可靠性的特点，在电子设备系统中扮演着至关重要的角色。在断电和掉电的情况下，Flash的存储内容也都不会丢失。所以作为高可靠性的系统代码存储的媒介，大部分的电子产品都会把这个启动代码存储到Flash中。

兆易创新是以存储器为起点的国产半导体公司，从2009年推出第一颗SPI NOR Flash至今，经过了14年的不断研发和持续市场拓展，市场占有率不断提升。

到目前，兆易创新的Flash出货量已经超过200多亿颗，可以说兆易创新的Flash支持超过200亿台电子设备的启动。

从消费到工规、车规类产品，从最大128Mb到现在8GB容量，从单一的NOR Flash产品到现在的NOR Flash和NAND等产品类型，兆易创新多年来已经完成了27大产品系列、16种产品容量、4个电压范围、7款温度规格、29种封装方式的产品布局，能够支持各类应用对全容量、高性能、低功耗、小封装的需求。

近日，第11届EEVIA年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研创趋势展望研讨会在深圳召开，兆易创新Flash事业部产品市场经理张静在会上发布了主题为“持续开拓，兆易新一代存储产品助力行业创新”的演讲。

更大容量，更高性能，更低功耗和更小封装

Flash作为高可靠性的系统代码存储媒介，一般都会用来存储启动代码、固件或者一些操作系统，或者一些其他的数据。因此Flash的参数和应用需求密切相关，随着近年来创新应用的不断发展，对于Flash提出了新的要求，主要集中在四个方面，即更大容量，更高性能，更低功耗和更小封装。

容量方面，针对不同应用系统的复杂程度，不同的嵌入式对Flash容量的需求不同。尤其随着当前用户的需求多种多样，系统功能也是越来越多，代码的复杂程度也是不同，对Flash的需求容量也是不同的。各类应用对Flash的需求容量跨度都很大。既使是同样的一个应用类型，对Flash的容量需求也是不一样的。但整体来看，基本上市场上对Flash的需求容量是从512Kb，最大到8Gb。而据张静介绍，兆易创新的产品容量范围做到了当前业界最全的Flash容量支持范围。

性能方面，随着物联网、可穿戴、汽车电子等新型领域的发展，对Flash的性能需要越来越高。客户希望可以从Flash中直接运行代码，这样可以节省RAM的大小，从而节省成本。其中汽车电子客户还特别希望能够提高传输速率，从而做到及时响应，提高用户的体验感。对此类需求，兆易创新推出了T系列、LT系统，此系列最高的性能可以支持到200MB每秒对于最高的性能需求，我们推出了八口SPI Flash产品，在四口的产品上IO数量扩大了一倍。最高的性能可以支持400MB每秒。不论四口还是八口，这两类产品的性能都是业界同类最高的性能水平。

在功耗方面，主要体现在驱动电压需求上。全球的能源是有限的，节约能源绿色的设计理念已经成为半导体行业的一个主要的推动力。像低电压、低功耗的Flash产品是现在及未来的需求方向。兆易创新的Flash产品电压从3伏～1.8伏，再到宽电压1.65～3.6伏，再到更低的电压需求达到1.2伏，不同类型电压的解决方案满足不同的应用需求。

封装方面，随着集成度越来越高，在一些尺寸受限日趋小型化的应用要求下，进一步缩小Flash的体积，扩大同封装Flash产品容量范围势在必行。针对缩小封装，兆易创新推出了业界首颗1.2×1.2的封装，USON6封装形式，非常易于焊接和封装，并且具有很好的耐用性。另外兆易创新还推出了WLCSP封装，可以做到和裸die封装尺寸大小一致，也可以做到产品中最小的封装形式。在64M容量等级的产品上，兆易创新推出了业界最小尺寸的3×2mm FO-USON 8封装，这个封装形式是和USON 3×2的封装形式完全兼容；在128Mb的容量等级上，也推出了业界最小尺寸的3×3mm封装，和传统的USON8 3×3封装形式完全兼容的。这两款产品适合客户在不改动当前设计的情况下，直接将容量翻倍。

高性能SoC，需要何种的NOR Flash方案？

SoC的工艺正在不断缩进，包括Chiplet、3D堆叠的技术，也带来了更多的设计和封装挑战。对于NOR Flash产品，又该如何迎合先进SoC的发展？

据张静介绍，当前SPI NOR Flash大多采用1.8V的供电方案，如果SoC的核心供电为1.2V，那么主电源和SPI NOR Flash要通信的话，SoC需要增加升压电路，将内部1.2伏电压提升到1.8伏，来匹配外部SPI NOR Flash的电压水平。这样会增加电路设计的复杂度。另外，由于多电源的系统设计的存在，每次电压转换势必会造成损耗，这同时也会造成更多的功率消耗。

对此，兆易创新推出了更低电压的解决方案，即NOR Flash的核心供电和IO的供电电压都是1.2伏。这种方案它的电压是和核心电压SoC 1.2伏保持一致的电压值。这样就可以精简1.2V SoC的电路设计，不需要增加升压电路就可以直接通信。

此外还有另一个方案，那就是将IO设置为1.2V。此方案的核心电压还是保持1.8伏，但是IO接口的电压降低到1.2伏，这样和核心电压为1.2伏的SoC在通信的时候，也同样的无需增加升压电路，直接可以通信，精简1.2伏SoC的电路设计。同时这种方案还保持了1.8伏的供电，可以做到和1.8伏同等的高性能的水平。

据张静分享，对比几种不同的方案的功耗和性能水平：1.2伏的擦写功耗是最低的，而1.2伏VIO和1.8伏的擦写功耗是一致的。所以1.2伏的功耗是最低的，其次就是1.2伏VIO。从性能来看，1.2伏VIO和1.8伏的方案都可以保持高性能的水平。所以对于先进工艺制程的1.2伏的SoC，如果对于高性能没有特别高的要求，可以选择1.2伏的方案产品。但对于一些汽车电子、手机、智能识别的应用，对于高性能和低功耗都有需求的，1.2伏VIO的方案在高性能和低功耗的两种需求结合下，最理想的一个Flash的解决方案。

据悉，1.2伏VIO的方案是兆易创新业界首推的方案，当前已经推出了GD25NF四口的产品系列，并且可以提供样品给到客户。

闪存未来趋势

张静表示，兆易创新一直在关注和探索未来的发展趋势：

像容量方面，当前NOR Flash最大是2Gb，后面是不是还会有更大的容量需求？

在性能方面，当前可以做到400MB每秒，后面会不会对Flash有进一步的高性能的需求？

在电压方面，我们现在可以做到1.2伏，随着先进工艺制程的进一步发展，会不会需要Flash支持更低电压，比如说1.1伏的需求？

封装方面，还是在持续不断地引领创新，推出小封装大容量的封装形式。

而除了这四个方面，对Flash的需求还有没有其他方面的要求，兆易创新也会一直关注。