兆易创新存储产品线发展得如何？

十年前，兆易创新存储产品线只有NOR Flash，电压类型只有2种，最大容量支持128Mb，系列不仅单一，封装类型也较少，温度等级也只能支持到85度。

　　随着近些年不同应用对Flash的需求增加，兆易创新产品线不断完善，不止有NOR Flash，NAND类型也拓展得更丰富，支持四种类型，容量拓展至8GB，新型封装也更多。同时，温度等级方面，兆易创新不只拓展了工规的85度，还支持车规的125度。

兆易创新Flash事业部产品市场经理 张静

“当前兆易创新的存储产品线可以支持27大产品系列、16种产品容量、4个电压范围、7款温度规格、29种封装方式。”近日在第11届EEVIA年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研创趋势展望研讨会上，兆易创新Flash事业部产品市场经理张静表示。针对不同的市场应用需求，在兆易都可以找到解决方案，其中包括了对全容量、高性能、低功耗、小封装的需求。

　　不同应用对Flash容量的需求

　　据介绍，Flash作为高可靠性的系统代码存储媒介，一般会用来存储启动代码、固件或者一些操作系统，或者一些其他的数据。针对不同应用系统的复杂程度，不同的嵌入式对Flash容量的需求不同。尤其随着当前用户的需求多样化，系统功能也是越来越多，代码的复杂程度也是不同，对Flash的需求容量各异。

　　各类应用不仅对Flash的需求容量跨度很大，既使是同样的一个应用类型，对Flash的容量需求也不尽相同。但整体来看，市场对Flash的需求容量从512Kb，到最大至8Gb。兆易创新的Flash产品完全覆盖了市场所需的容量。

　　NOR Flash可以支持片上执行，可以从Flash中直接运行代码。对大部分应用而言，会把Flash的应用代码搬到RAM去执行，这对Flash的要求并不高。但随着物联网、可穿戴、汽车电子等新需求的发展，对Flash的性能需要越来越高。像物联网、可穿戴等，希望Flash可以支持更高的性能，主要是想要从Flash中直接运行代码，这样可以节省RAM空间，从而节省成本。而汽车电子对Flash需要高性能，希望能够提高传输速率，能够做到及时响应，从而提高用户的体验感。

　　鉴于此，兆易创新推出了T系列、LT系列，这些系列最高的性能可以支持到200MB每秒，该性能也是当前业界最高性能的四口产品。

　　此外，对于最高的性能需求，兆易创新还推出了八口SPI Flash产品，在四口的产品上IO数量扩大了一倍。其最高性能可以支持400MB每秒，该性能也是业界最高的产品性能水平。

　　绿色设计理念已成为半导体行业的一大主要推动力。兆易创新认为，低电压、低功耗是Flash现在及未来的需求方向。

　　为满足不同的应用需求，兆易创新推出了不同类型电压的解决方案，电压覆盖范围从3伏，到低电压的1.8伏，再到宽电压1.65到3.6伏，再到更低的电压需求的1.2伏。

　　像工控、计算机、电表、网通等应用需要Flash支持3伏电压。不过，随着越来越多的电子设备趋向于便携式、可移动性方向发展，对于低功耗的需求带来延长续航时间变得越来越重要。所以像可穿戴、手机屏、计算机、笔记本电脑等应用，需要Flash支持低电压1.8伏的电压。像摇控器、电子烟、追踪器等应用，电池供电需要Flash支持更宽的电压范围，所以兆易创新提供了1.65到3.6伏的宽电压产品。另外还有一些更低电压，对功耗的要求更高的需求，需要Flash支持1.2伏的低电压。

　　不同封装

　　目前各个应用对Flash主流的封装形式的使用是不同的。但是随着集成度越来越高，在一些尺寸受限日趋小型化的应用要求下，进一步缩小Flash的体积，扩大同封装Flash产品容量范围势在必行。对此，兆易创新推出了不同的小形状、大容量的解决方案。

　　针对缩小封装，兆易创新一直在引领创新，其推出了业界首颗1.2×1.2mm 的USON6封装形式，这种封装易于焊接和封装，比较耐用。

　　同时，兆易创新还推出了WLCSP封装，可以做到和裸die封装尺寸大小一致，也可以做到产品中最小的封装形式。但是它容易受损，系统的门槛会更高一些。当前其在消费类，比如穿戴式需求应用较多。

　　此外，兆易创新在扩大封装容量上，也提出了不同的引领创新的解决方案。在64Mb的容量上，该厂商推出了业界最小尺寸的3×2mm FO-USON 8封装。这一封装形式是和USON 3×2mm的封装形式完全兼容。当前USON 8 3×2mm的封装最大可支持容量是32Mb，而兆易创新可以做到64Mb，客户如有需要可以直接将其扩到64Mb，而无需更新PCB。

　　和当前64Mb主流的封装USON 4×4mm相比，3×2mm的封装空间体积也减少了70%，对于紧凑型的设计，可以有更灵活的设计空间。

　　在128Mb的容量上，兆易创新推出了业界最小尺寸的3×3mm封装。3×3mm的FO-USON8封装，其可以做到和传统的USON8 3×3mm封装形式完全兼容。当前业界USON8 3×3mm最大的可支持容量是64Mb。如有需要客户可以直接将扩展到128Mb，而无需更新PCB。

　　和128Mb主流的封装形式USON8 6×5mm相比，在空间体积上，3×3mm的封装相对来讲减少了85%的空间体积。所以无论是从空间体积还是扩大容量方面，这两大封装形式都有非常大的优势。

　　先进工艺SoC对NOR Flash的需求

　　半导体工艺的节点发展非常快，最近3纳米已经量产了。工艺节点的降低，它的特征尺寸降低，它的速度也会越快。

　　另外，节点的降低也会带来电压的降低，它的功耗降低。尤其到7纳米以下，电压会降低到1.2伏，功耗降低，能源进一步节约。节点尺寸越小，它的计算能力也越强，性能进一步提升。

　　像汽车应用、手机、云计算或者智能识别，这些应用对性能的需求越来越高，7纳米以下的工艺可以为其SoC处理器带来更快的计算速度、更强的图片处理能力、更长的电池续航时间，能够给用户带来更出色的体验。

　　尤其高性能还有低功耗的SoC的需求，对Flash也提出了同样的要求。对此，兆易创新推出了不同的解决方案来。

　　左边是当前1.8伏的方案，如果核心供电为1.2伏的SoC和1.8V的SPI NOR Flash要通信，SOC需要增加升压电路，将内部1.2伏电压提升到1.8伏，来匹配外部SPI NOR Flash的电压水平。这样会增加电路设计的复杂度。

　　另外，因为SoC的电压为1.2伏，Flash的电压是1.8伏，就需要提供多电源的系统，增加了设计复杂度，同时消耗功率也会高一些。

　　对此，兆易创新推出了更低电压的解决方案，即NOR Flash的核心供电和IO的供电电压都是1.2伏。这种方案它的电压是和核心电压SoC1.2伏保持一致的电压值。这样就可以精简1.2V SoC的电路设计，不需要增加升压电路就可以直接通信。

　　另外，由于两个的电压是相同的，所以对于电源系统来讲，也会更简化一些。

　　电压的降低，同时可以带来更低的消耗功率。

　　此外，兆易创新还推出了另一个解决方案，就是1.2伏VIO的方案，此方案的核心电压还是保持1.8伏，但是IO接口的电压降低到1.2伏，这样和核心电压为1.2伏的SoC在通信时，同样无需增加升压电路，直接可以通信，精简了1.2伏SoC的电路设计。

　　与此同时，该方案保持了1.8伏的供电，可以做到和1.8伏同等的高性能的水平。另外IO口的电压降低，它的消耗功率也会降低。

　　大家对Flash性能的关注主要集中读写擦。通过上图对比，可以看到，1.2V VIO的供电电压和1.8伏的方案是一样的，都是保持1.8伏的供电。它的产品性能是可以做到和1.8伏的读性能一致;1.2伏产品的读性能相对来讲会低一些。

　　在擦写方面，擦写时间也是越快越好。1.2V VIO保持了1.8伏的供电，所以它的擦写时间是可以做到和1.8伏的擦写性能一致;相对来讲1.2伏的产品系列擦写速度就会慢一些。

　　在功耗对比方面，上图展示了读写擦的三个操作功耗的对比情况。读功耗的对比，在相同频率的条件下，1.8伏的功耗是最高的，1.2伏相对于1.8伏读的功耗可以降低50%以上。1.2伏的VIO相对1.8伏可以降低40%及以上。在擦写功耗上，擦写的功耗和接口的电压关系不大，主要的影响还是在核心供电电压上，所以1.2伏的擦写功耗是最低的，而1.2伏VIO和1.8伏的擦写功耗是一致的。所以1.2伏的功耗是最低的，其次就是1.2伏VIO。

　　通过对比三种方案：从性能来看，1.2伏VIO和1.8伏的方案都可以保持高性能的水平，但是从功耗上来看，1.2伏的功耗可以做到最低，其次就是1.2伏的VIO。所以对于先进工艺制程的1.2伏的SoC，如果对于高性能没有特别高的要求，可以选择1.2伏的方案产品。对于一些汽车电子、手机、智能识别的应用，对于高性能和低功耗都有需求的，兆易创新认为1.2伏VIO的方案是最理想的Flash解决方案。

　　此外，据介绍，兆易创新还推出了GD25NF四口的产品系列，1.2伏VIO的方案也是其在业界首推的方案，且当前该产品已经有样品。