超低功耗存储器赋予IoT应用更长电池寿命与超小外型
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物联网与穿戴式装置的硬件设计趋势，是朝向更长电池寿命、更小系统体积、更安全的数据传输来发展，因此在存储器的设计上，必须选择符合上述条件的产品，才能增加产品竞争力。为此，已有厂商推出超低功耗与宽电压设计、超小型封装、唯一识别码与安全性一次写入区等特色的存储器家族，以进军IoT与穿戴式装置的市场。
旺宏电子(Macronix)产品行销处副处长黄盛绒(Donald Huang)博士，以「Ultra Low Power Flash Memory Solutions for IoT/Wearable Applications」(物联网与穿戴式应用的超低功耗快闪存储器解决方案)为主题，介绍物联网时代的存储器需求。各市场研究报告指出，可携式联网装置数量，将到达100亿等级的规模。其中第一波IoT市场(一般认为是穿戴式装置与低功耗蓝牙装置)预计于2017年到达3亿的出货量。
依照IoT的种类，可分为：端点装置：如穿戴式装置、智能家庭、照明、警示？保安、智能电表、温控器、车联网、智能药丸、医学检测等；无线连结：如低功耗蓝牙、ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi等；闸道装置：如IoT闸道器、移动设备、手机、平板、汽车等；以及云端(数据中心)。
然而站在存储器研发商的角度来看IoT与穿戴式装置的存储器趋势，可发现IoT的趋势正往更长电池寿命、更小系统体积、更安全的信息传输发展，因此IoT与穿戴式产品的存储器设计，需具备超低功耗与宽电压、小型化、唯一ID识别机制与安全一次性写入(OTP)区等功能。
三大IoT趋势下 存储器的解决方案
NOR快闪存储器界面的演进，从2000年的以Parallel为主流，到了2010年开始以Serial NOR为主流。而在旺宏的新产品组合中，就分成以高功能为诉求、与低功耗为诉求的两种产品发展方向。以IoT所诉求的超低电压产品线MX25R，就能支持1.65~3.6V的宽电压、超低功耗设计，此外还具备标准Serial NOR快闪存储器界面、小型化、唯一ID与安全一次性写入(OTP)区等特色。
MX25R家族提供低功耗或高效能的切换能力，在超低功耗(ULP)模式下，此时Configuration Register中bit1的值为0，deep power down(DPD)电流只有0.1uA、待机模式下电流仅5uA。若将bit1设定为1，则会切换到高效能模式(HPM)，此时就可以4个I/O接头，读取速度达80MHz以上，因此适合IoT与穿戴式装置导入使用。
相较于传统存储器的功耗设计，MX25R不管是在待机、读取、写入、抹除之下，其HPM模式就能比传统存储器节省约60%以上的电力，而ULP模式更可节省80%以上的电力。因此MX25R在IoT装置的功耗设计上是非常有帮助的。
再看安全功能部份，MX25R具备Unique ID(每颗IC都有16 Bytes的唯一识别ID)、Secured OTP area(4Kb由客户写入加上4Kb由原厂写入，为一次性写入设计，一旦写入之后就无法再更改)、区块锁定保护(可弹性设定某些区域为保护唯读状态)，提供绝佳数据安全性，可符合IoT与穿戴式装置在安全性设计上的需求。
低功耗、宽电压 增加电池使用寿命
黄盛绒进一步说明，MX25R家族的电池寿命提升之秘诀，采用超低深度省电模式(Deep Power Down Mode)时，电力需求比传统模式还少95%。在读取时(以8MHz正常读取)，MX25R的尖峰电流与平均电流，比传统存储器减少35%~76%；在抹除时，则是减少60%~79%。因此对于使用电池供电设计的装置，非常有帮助。
例如智能手环，若有99.9%的时间都是在深度省电模式下运作，且只有0.1%的时间会做读取动作，因此MX25R可以帮助减少40%(HPM)至60%(ULP)的电力。而在智能手表中，以每小时有100次写入或抹除来计算，其他时间为待机模式，此时MX25R便可帮助减少60%(HPM)至65%(ULP)的电力。
至于在宽电压部份，MX25R支持1.65~3.6V，对于简单的系统来说，甚至可以减少电压调节器(Regulator)的元件，不仅减少BOM成本，亦可提升电池的使用寿命。
在外型设计部份，以16Mb容量为例，一般小型封装的Flash IC，采209mil、8-SOP的针脚设计，面积为41mm2，而采用6x5mm 8-WSON封装，则只要30mm2。而MX25R 16Mb 甚至可支持2x3mm 8-USON超小型封装，面积则降到6mm2，若采用1.58x1.99mm WLCSP封装或使用KGD，则面积则可再降一半约只有3mm2，以满足IoT与穿戴式装置微型化设计的需求。
深耕NOR市场 提供完整存储器产品组合
旺宏深耕非挥发性存储器市场超过25年，拥有超高市占率。在ROM市场中，2014年市占超过90%，为世界第一，而在NOR Flash市场中，市占率达18.8%，为世界第三。此外，旺宏更在2012年进军NAND Flash产品，提供完整存储器产品组合。
旺宏在研发投入不少心力，投入资金逐年增加，累计至2015年3月，共获得5,833项的专利许可。在新技术与新时代存储器的研发上也不遗余力，例如在Charge Trapping(电荷储存式)存储器、PCM(相变存储器)、ReRAM(可变电阻式存储器)所发表的论文数量，就比其他世界大厂还多。
总之，IoT与穿戴式装置朝向更长电池寿命、更小系统体积、更安全的信息传输趋势迈进，旺宏MX25R具备超低功耗、宽电压、微型化、唯一ID与安全OTP区等特性，提供512kb~64Mb的容量，已在送样阶段，并已获得主芯片与系统厂商验证通过，适合IoT与穿戴式装置导入使用。至于新时代的超低功耗存储器ReRAM，则可说是颇具有潜力的一种技术。
