华邦备高性能Serial NAND应战

华邦所推出的High Performance Serial NAND采用SLC架构，相较于现今市面上的车用eMMC解决方案所使用的MLC NAND，可以提供更高的可靠度。

近年来车用存储器需求量呈现爆炸式的增长，其原因在于先进驾驶辅助系统(ADAS)技术逐渐成熟，乘客对于车内信息娱乐系统、车用面板的需求日益增加，以及传统仪表板(Cluster)从4.5寸屏幕，慢慢转变成12.3寸的智能仪表板等等。

以车用面板为例，受惠于信息娱乐、安全，以及车载系统的种种需求，车内显示器的体积和尺寸皆有所提升。根据市调机构IHS预测，到了2021年底，车用面板相关零组件的全球出货总量复合年增长率将达到6%，也就是1.760亿部；且到了2021年，预计7.0寸上的汽车显示器将达到3,350万台，年复合增长率将近10%。

这些车载系统的转变将会使得车辆整体数据量大增，其所需的存储器容量、数据传输速度，以及可靠与安全性等功能也不得不随之升级。根据市调机构IC insight的报告指出，2018年在消费者对于更为安全的驾驶系统需求，以及各国政府政策的要求带动下，将会为汽车IC市场带来22%的市场增长，市值高达280亿美元。且于2018年，DRAM与存储器价格的升高又将为汽车IC市场带来爆发式成长，预计成本将提升22.4%。

车用电子元件信赖度优于一切考量

而若是提到车辆零组件，「可靠度」往往都是采用的第一考量，因为车用电子为汽车产业中的一环，为了人身安全须多方考量可能的情境；虽然车用存储器并不具备「产生安全」的能力，但其功能也可能影响驾驶的安全与否。除了元件安全性外，数据保留(Data Retention)也将会是车厂采用的考量之一，过去车用存储器的市场一直以SPI NOR快闪存储器为主，因为其数据保留表现能力较佳，因而受到业界广泛采用。

不过，从2017年开始，此一市场出现些许的转折，端看现今的车用市场，ADAS与仪表板等汽车应用市场，对于车用存储器需求与要求不断向上攀升，尤其在储存密度(Density)与快速启动(Instant Boot)等功能方面有极大的需求。

举例来说，汽车制造商会要求电子系统拥有一秒之内可加载操作系统、传输数据，且能立即操作的能力；若是能将其中一部份的作业，如数据传递的工作，加以优化，即可让系统的启动速度更加快速。

对此，华邦电子快闪存储器产品企划处副处长陈苇霖认为，小数据量的应用模式适合采用NOR Flash，但若是需要一瞬间将大量数据传输到DRAM操作的使用情境(例如汽车应用)，且要能具备修正错误存储器(ECC)的能力，采用符合车规等级的NAND Flash则是一个新的趋势。

高效能、高可靠、低成本，华邦新Serial NAND抢进车用市场

由于未来车用市场将越来越蓬勃发展，车体中诸如仪表板、中控台等应用会需要大容量、大数据量且能实时传输的解决方案；对此，陈苇霖指出，过往多数汽车制造商所使用的是64Mb~512Mb的NOR Flash，而在储存密度方面，现今的车辆需求已高达1~2Gbit，成本也会随之提高不少。

面对此一市场趋势，车厂虽然可采用嵌入多媒体存储卡(eMMC)为其替代方案，但其仍较适合高端仪表板所使用；因此，为了满足中低端车用市场的存储器需求，华邦电子推出了一款High Performance Serial NAND。

华邦指出，Serial NAND的封装成本较低，具备价格实惠的优势；同时在性能方面表现又较过往的Parallel NAND来得更佳。其原因在于，当中搭载了该公司特有的连续读取(Continuous Read)可让数据读取、传输速度较以往来得更加快速。

事实上，过去大多数的Serial NAND产品约有七成的使用族群为网通(ADSL、XDSL，以及G-PON)业者，30%为工业类(安防)应用。而在车用平台中，过去相关厂商较为注重NOR Flash技术；不过，此一市场已逐渐转变。华邦表示，从2017年开始，有许多Tier 1的车用系统厂商已开始导入Serial NAND的技术评估。

「这是因为新款高效能Serial NAND的数据传输速度较目前市面上Parallel NAND与Serial NAND快上四倍。」华邦电子产品企划一部经理黄信伟表示，在硬件规格方面，该公司的解决方案与目前市面上的NOR Flash产品封装方式相同，因此可提供高度的兼容性。

此一解决方案效能表现可达80MB/s，可让仪表板画面快速启动；且如此数据传输速度表现，远高于市场上其他NAND Flash竞争对手。而若是想让储存密度容量加大，或是提升数据传输速度，则可透过并联(Dual-Quad)的方式将效能进一步提升至160 MB/s。且因为此一解决方案可提供Dual Quad与Single模式的选择，对于客户而言产品弹性较其他竞争对手来得更高。

过往，业界的SPI产品在大多仅能提供一个I/O时，华邦已可供应四个I/O的解决方案。如今，华邦秉持持续创新的精神，在传输速度提昇上，藉由架构设计的创新来达到客户在应用上的需求。

根据陈苇霖观察，目前次时代ADAS与仪表板在数据汇流排(Data Bus)中，系统单芯片(SoC)于系统端最大吞吐量大约是200 MB/s，然而，将该公司的解决方案透过并联的方式，已经可达到八成的吞吐量。

与此同时，华邦所推出的High Performance Serial NAND采用SLC架构，相较于现今市面上的车用eMMC解决方案所使用的MLC NAND，可以提供更高的可靠度，且成本较低；且与NOR Flash技术相比，此一解决方案则拥有更好的性价比。

除此之外，此一解决方案为符合AEC-Q100车用标准的NAND Flash，工作温度范围于-40~105°C之间。在数据保留能力(写入抹除次数)方面，若以一千次为基准且于85°C的工作情境下，就算eMMC操作在pSLC模式中，eMMC仅能提供有限的数据保存能力，而此一高性能Serial NAND则是可以提供高达10年的保存能力。

「华邦希望利用高品质的车规级NAND Flash，以取代低储存密度的NOR Flash。」陈苇霖认为，目前在车用面板、ADAS等应用中，基本上仍是以低储存密度需求的NOR Flash为主流技术，从256 Mbit一路到1Gbit皆是采用NOR Flash。不过，该公司推出High Performance Serial NAND新款解决方案，不仅成本实惠，且具备高效能优势，未来可望取代NOR Flash的部分市场；再加上该公司为自有晶圆厂，所有制程将可由内部控制，可提供客户长期供货的好处。

随着车辆的联网化，数据储存需求预估在2020年达到1TB；现今国际上已有许多存储器大厂进军汽车行业；而华邦电子High Performance Serial NAND所搭载的Continuous Read技术，以及较低的封装成本，势必能满足汽车行业对于元件的高效能、高可靠、低成本等严苛要求。