ADI
活动+
 

智能型手持装置之嵌入式存储器产品应用趋势

科统科技Sr. Director York Huang

科统科技(MemoCom)由联电、矽统(SiS)、联阳半导体(ITE)合资新台币5.57亿元于2000年9月在台湾新竹成立,专业技术团队成员共80名。主要业务在NOR/ NAND Flash MCP多芯片封装快闪存储器,并扩增NAND Flash与SSD自有品牌产品的制造销售,以及ODM及OEM服务…

科统资深处长黄建义先生以「智能型手持装置之嵌入式存储器产品应用趋势」为主题,他引用iSuppli的2011年预测资料,平板计算机2011年出货量近5,890万台,预估到2015年将成长到2.62亿台,5年累积出货量将达到8.89亿台,在笔记本、Netbook、电子书环伺的市场中成长幅度最大。而分析当今10种厂牌的平板计算机,依厂牌、定位与价位上不同,配置的DRAM存储器约512MB~1GB,搭配的NAND Flash存储器则有16/32/64GB的区分。预估平板计算机配置DRAM容量将从2012年平均1.3GB,成长到2015年3.7GB。平板计算机关注的议题不仅是效能增加、应用范围增加,功耗也将是被关注的议题。

不光是平板计算机,智能型手机出货量在2010年4Q就超越PC,2011年1Q出货量达4亿支,未来3年内普及率将成长到45.5%,预估到2014年底将超过8亿支。黄处长也预估届时手机内建的Flash存储器型态将从NOR转向高容量高密度的NAND。分析智能型手机的成本结构,处理器芯片、存储器(DRAM+NAND)、被动元件、液晶显示器模块、镜头光学模块与其它各占19.02%、12~15%、13.68%、13.22%、6.79%、31.89%,存储器已经是智能型手机第2高成本的零组件。

嵌入式存储器的进化与封装进展

黄处长也谈到了嵌入式存储器的进化过程。他先定义嵌入式系统为针对少许特定功能所打造、具有较佳环境耐受力与操作寿命的计算机系统,而嵌入式存储器(Embedded Memory)特性在于小容量、高密度,广泛为小尺寸嵌入式计算机系统所使用。其封装技术从早期系统单芯片(System on Chip;SoC)、系统级封装(System in Package;SiP)、多芯片封装(Multi-Chip Package;MCP)到层叠封装(Package on Package;PoP),目标都是要能在更小尺寸的嵌入式系统上使用。

目前最常使用的6种嵌入式存储器,无论是PSRAM、LP DRAM、DRAM、NOR Flash、NAND Flash与SRAM,都有其优缺点,没有一个是完美的。各式嵌入式存储器发展总是在低功耗、低成本、高效能、取代性高的4大关键因素之间循环。在低功耗技术演进上,PSRAM/NOR/NAND Flash从传统平行接口的3.3V走向1.8V工作电压,NOR Flash更进一步改成1.8V串行接口(Serial);LP DRAM更从1.8V降到1.2V,传输模式也从同步时脉(Synchronous)进展到DDR、DDR2。

在提升效能方面,PSRAM与NOR Flash从平行接口改成串行多工解码模式(ADMUX & Burst),NAND Flash也从非同步(asynchronous)演进Toggle v2.0或ONFI v3.0,成本上PSRAM/NOR Flash分别从90nm制程进化到65甚至45nm,NAND Flash与LP DRAM制程更从6xnm、5xnm一路微缩到2xnm,NAND Flash也从SLC、MLC、TLC到最新3D with Charge Trap电荷撷取技术的导入。

Tablet应用的成功关键

黄处长认为,平板计算机有多面向的应用,像网页浏览、收发信件、YouTube视讯查找、视讯╱音乐播放、照片欣赏、行事历、地图定位导航、电子书、游戏与软件商城订购下载等。因此在嵌入式存储器的设计挑战上,首先要针对工程师所设计的应用系统,选择正确的存储器种类。

以目前的智能型手机而言,NAND Flash主流应用容量为4GB/8GB/16GB/32GB,若以MCP(NOR+LP DDR)为例,其中NOR作为程序码储存用,LPDDR作为缓冲存储器,其主流应用容量均为64Mb/128Mb/256Mb,平板计算机所使用的eMMC存储器主流容量需32GB,LP DDR2容量至少1GB,因此需针对功能、功耗与成本之间,作全面的考量以选择适当的存储器容量与组合。

同时在MCP BGA封装技术上,球间距已从0.8mm微缩到0.5mm,封装尺寸在10.5 x 13 mm面积内要挤入137个金属植球;PoP BGA的封装尺寸更要在12 x 12 mm或14 x 14 mm面积下挤入240个金属植球,因此需针对电路板面积电池寿命功耗与功能成本之间作全面的考量以选择适当的封装型态。

科统目前在NOR MCP(NOR Flash+PSRAM)部分,提供1.8/3.3V的32M+8M、32M+16M、64M+32M、128M+32M、128M+64M容量,NAND MCP(NAND Flash+LP DDR/LPSDR)部分则提供1.8/3.3V的1G+512M、1G+256M、2G+1G、2G+2G、4G+2G与4G+4G各种封装容量芯片,SSD MCP部分则提供内嵌控制器芯片且容量达16/32/64/128GB MLC的eMMC单芯片。

黄处长认为科统从封测存储器起家,有扎实的存储器晶圆探测及良品晶粒筛选╱测试能力,具备MCP/ Package封装成本设计与性价比优势,掌握NAND Flash制程演进与客制化服务,以及能针对既有ODM/OEM客户提供完整解决方案,能提供客户在嵌入式存储器设计应用上的更多效益。

  •     按赞加入DIGITIMES智能应用粉丝团