MCU內(nèi)嵌Flash內(nèi)存成趨勢(shì) 出貨比重過半
因應(yīng)MCU成長(zhǎng)快速及程序數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需要，MCU內(nèi)嵌Flash內(nèi)存設(shè)計(jì)成為主流趨勢(shì)，MCU大廠也紛紛以購(gòu)并或結(jié)盟掌握內(nèi)嵌Flash的相關(guān)IP與制程技術(shù)。本文將探討內(nèi)嵌Flash IP制程技術(shù)，為下一代Flash MCU帶來的技術(shù)變革。
Flash MCU出貨比重過半 掌握Flash成為MCU開發(fā)關(guān)鍵
因應(yīng)MCU成長(zhǎng)快速，所帶動(dòng)的程序代碼與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需要，MCU內(nèi)嵌內(nèi)存類型也從早期Maskrom、EPROM、EEPROM到Flash內(nèi)存。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)預(yù)估，內(nèi)嵌Flash內(nèi)存的MCU在2010年出貨比重超過50%。也因此MCU大廠也急于掌握內(nèi)嵌Flash內(nèi)存相關(guān)IP與制程技術(shù)。像Microchip就購(gòu)并閃存大廠SST。提供MCU內(nèi)嵌Flash的常憶科技(Chingistek)，則提出pFLASH技術(shù)平臺(tái)，以2T PMOS半導(dǎo)體技術(shù)為統(tǒng)一性平臺(tái)，開發(fā)晶圓代工廠制程驗(yàn)證過的高密度e2Flash以及e2Logic等IP，授權(quán)給MCU業(yè)者做內(nèi)嵌Nor Flash的解決方案。
內(nèi)嵌Flash的技術(shù)關(guān)鍵 兼容、成本、耐用度
良好的MCU內(nèi)嵌Flash技術(shù)關(guān)鍵，在于提供MCU主控端兼容性，最小電路面積、低制造成本、高耐久性抹寫次數(shù)、高質(zhì)量與信賴度及易于給晶圓廠代工以及依比例縮放特性。目前晶圓廠代工Flash制程大多是傳統(tǒng)NMOS半導(dǎo)體制程技術(shù)，并再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)(Standard)以及雙聚合物制程(Double Poly)，前者提供彈性程序與數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間，后者則提供較大儲(chǔ)存空間、較快讀寫時(shí)間、較長(zhǎng)讀寫壽命。
以常憶pFusion提供2-T PMOS半導(dǎo)體制程來說，分別就標(biāo)準(zhǔn)邏輯制程提出e2Logic以及雙聚合物制程的e2Flash技術(shù)，兩者較傳統(tǒng)NMOS半導(dǎo)體制程的Flash能降低抹除/寫入電流以及耗電量，執(zhí)行效能可達(dá)到內(nèi)嵌EEPROM MCU的水平！且避免寫入數(shù)據(jù)時(shí)引起造成鄰近記錄單位干擾。
e2Flash技術(shù)與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
進(jìn)一步檢視e2Flash內(nèi)嵌技術(shù)，它提供單一記錄細(xì)胞元低于0.1微安培寫入電流(<0.1μA/cell)，單一字組程序化時(shí)間低于20μs，區(qū)塊抹除時(shí)間低于2ms，并提供20年保存期限與至少20萬次抹寫周期，工作溫度以0.18微米制程為-40~105℃，0.13微米制程下則可從-40~125℃。
以0.18、0.13微米與90奈米制程列舉1Mb(128KB) e2Flash電路面積僅1.176、0.98、0.84mm2，2Mb(256KB)則僅占1.91、1.41、1.34mm2，跟目前1.5T nMOS Flash或2T EEPROM等技術(shù)相比，e2Flash除了程序化電流比2T EEPROM較大之外，在整體讀寫速度、耐久度與晶粒面積上，e2Flash也有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
