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旺宏LybraFlash高容量产品增援车用NOR存储器应用

  • 陈毅斌台北

旺宏电子产品营销专案副处长郭玉兰

车用电子与工业控制等嵌入式系统拜物联网、5G行动高速连网与人工智能技术集成之赐,催生多样化的应用典范,例如自驾车、车联网的快速进展,大幅度改变汽车市场的样貌;又如先进驾驶辅助系统(ADAS)各项新颖功能令人惊艳,以及驾驶信息与仪表板(Cluster)等系统更大幅度满足消费者驾驭驰骋的乐趣。而隐身其后的,是大量软件扮演著举足轻重的角色。随著系统应用复杂度与程序码规模的增加,用以储存的非挥发性存储器容量需求也日益升高,超过Giga bit容量的快闪存储器,成为市场上的重要产品线。大容量存储器产品线的布局,将成为存储器供应商为扩大市场版图的重要利器。

非挥发性存储器领导厂商旺宏电子(Macronix)于车用电子与工业控制市场耕耘多年有成,尤其于车用快闪存储器市场,已打入全球前三大车厂供应链。现今,全球前十大一级供应商(Tier 1),其主要产品都有内建旺宏存储器芯片,更陆续获电动车市场采用。针对高容量存储器产品线的布局,旺宏已经推出五个主流产品线的坚强阵容,包括octaflash、SPI NOR、LybraFlash、SPI NAND(ECC Free)与SPI NAND(Host ECC)针对各种系统应用需求量身打造,携手一级供应商客户快速攻战市场版图。

LybraFlash存储器是巧妙平衡各关键需求的最佳组合

车用存储器面对传统NOR容量扩增瓶颈与市场竞争态势,期待更多具创意的存储器解决方案。产品营销专案副处长郭玉兰接受访问时指出,车用电子客户选择快闪存储器时,需要考虑5个关键因素:具有成本效益、高可靠性、容易使用、快速读取与快速资料更新能力。

传统NOR快闪存储器受限制程微缩瓶颈, 使容量扩增的成本效益低落. 而旺宏 LybraFlash是具创新的快闪存储器产品, 能巧妙避开此限制。 除了成本效益是重点之外,读取效能是另一个重点,车用系统需要将大量程序码从Flash快速读取到系统RAM进行工作执行, LybraFlash 在此表现虽然不及业界最高速的NOR快闪存储器–octaflash,但也能和传统Quad Serial NOR接近。

此外,当系统有状况发生必须实时记录信息时,快速写入的效能更为重要。郭玉兰指出,LybraFlash有一项功能特别吸引车用客户,也就是资料能够快速写入与更新。由于车用系统对于安全性功能特别重视,当系统故障时,必须要能够快速记录当下重要相关参数,以作为事后追踪分析。LybraFlash快速写入的功能比传统NOR存储器表现快4倍以上,更令客户满意及采用。

最后, LybraFlash考量可靠性问题为车用电子重中之重, 所以内建业界Serial Flash最高级8-bit(or 12-bit)ECC纠错能力, 以及自我诊断报告功能(error status check)。 然而, 一如以往创新产品的使用上, 仍需客户端设计上的配合才行, 但是LybraFlash只须客户的软件设计进行部分修改,就能配合使用,相比以往创新产品, 应该已是小幅度的修改。

实际应用上, 车用电子客户可依其目标市场需求, 决定采用其适合的Serial Flash快闪存储器?举例来说,在full display Cluster需求情况下,Flash容量需求变得比以前更高。与大容量octaflash NOR相比,尽管NOR的可靠性和读取速度具有突出优势,但是对部分经济型的车用市场,并无高级规格需求,成本效益反而是其需求重点,因此LybraFlash应运而生。除了容量和读取速度具有最佳平衡的优势外,在资料迅速更新的需求上,也远比传统NOR表现优异。整体而言,只要系统软件稍作修改后即能采用LybraFlash,而享受其所带来的大容量以及成本效益与效能平衡的好处,增加汽车产品竞争优势。

类似于NOR的使用者经验,提供车用系统最适合的选项

当车用系统在启动阶段时,需要将大量程序码从Flash快速读取到系统RAM进行工作执行,此时系统软件并无法介入。因此,Flash必须在NOR读取操作模式或是类似NOR的读取模式下才能运行。LybraFlash能提供类似NOR读取操作模式,系统设计无须修改硬件,只需系统软件稍作修改即可,再搭配类似NOR的连续读取模式以及内建坏快处理连结表(bad block link table),让使用者得以享有如NOR般的使用经验。

再者,针对影响存储器使用寿命至关重要的ECC功能,也有特别出众设计,采用更好的8-bit甚至12-bit的ECC功能,能大幅降低错误率。此外,值得一提的是LybraFlash提供弹性, 可允许使用者依照需求而订定资料搬移的门槛(Flexible ECC Bit Flip Threshold Setting),例如可以将门槛设定为6-bit~12-bit,修正后才搬移资料,避免不必要地过度资料搬移而减少Flash使用寿命。

基于上述, 旺宏推出崭新的大容量快闪存储器LybraFlash产品线,涵盖从1到4Gb容量以及3伏特和1.8伏特电压,作为NOR存储器新延伸产品线,能满足一定读取效能及快速资料更新需求,更能提供一般NOR做不到的高容量。目前LybraFlash产品线主要应用于ADAS与Cluster等车用系统,而工业控制设备应用亦是下一波重要潜在应用。LybraFlash系列产品也将进行AEC-Q100各项严苛车用标准验证,为车用客户提供兼顾高容量、快速I/O吞吐量、产品寿命与可靠性的最适产品方案。

目前LybraFlash第一代MX31系列产品已经开始于2020年1月初步送样,提供给客户进行初步设计验证,旺宏也将持续打造高容量存储器的产品组合,展现强大企图心以掌握车用与工控装置所引领的新兴应用领域。